L'ostruzione dei vasi sanguigni responsabile dei TIA, nella maggior parte dei casi, è causata da un coagulo formatosi in un'altra parte del corpo che, attraverso il flusso sanguigno, raggiunge le arterie che irrorano il cervello. L'ostruzione può anche essere causata da materiale grasso o da bolle d'aria. In casi molto rari, il TIA può essere provocato da una piccola emorragia cerebrale.