脑血栓形成一般起病较缓慢，从发病到病情发展到高峰，多需数十小时至数天。这种病常在睡眠中或安静休息时发生。

一些病人往往睡前没有任何先兆症状，早晨醒来时发现偏瘫或失语。这可能与休息时血压偏低、血流缓慢有关。但也有一些在白天发病的病人，常有头昏、肢体麻木无力及短暂性脑缺血发作等前躯症状。

脑血栓形成可发生在任何一段脑血管内，但在临床上却以颈内动脉、大脑前动脉及大脑中动脉的分支所形成的血栓较常见。患者表现中枢性偏瘫、面瘫及对侧肢体感觉减退。大多数病人神志清楚，头痛、呕吐者较少见，但若大脑前动脉或大脑中动脉主干阻塞形成大面积脑梗塞时，病情较重，常伴有意识障碍和颅内压增高的症状。

基底动脉系统血栓形成，则多见眩晕、恶心、呕吐、复视、交叉性运动及感觉障碍、构音障碍、吞咽困难、饮水发呛等症状。 脑血栓形成的死亡率较脑出血低得多，而且由于梗塞灶周围可以建立侧支循环，大多数病人在一定时间内，神经功能都有不同程度的恢复。

但大面积脑梗塞由于脑组织损害较重，病死率和致残率较高，常死于上消化道出血和肾功能衰竭等并发症。有些病人则形成植物人或遗留下肢体偏瘫等严重并发症。