Il TIA ha le stesse cause dell'ictus ischemico, la forma più comune di ictus. In entrambi i casi si forma un'ostruzione che blocca l'afflusso di sangue ad una parte del cervello. Di solito è causato da un coagulo di sangue, proveniente da un altro organo, che raggiunge le arterie cerebrali che irrorano il cervello ma può essere provocato anche da materiale grasso distaccato da placche aterosclerotiche o da bolle d'aria. Nel TIA, a differenza dell'ictus, l'ostruzione, di breve durata, non provoca danni permanenti.