يمكن أن تنجمَ حالات عدوى الدماغ عن فيروسات أو بكتيريا أو فطريَّات أو في بعض الأحيان عن الأَوَالي protozoa أو الطفيليَّات.تنجُم مجموعة أخرى من اضطرابات الدماغ، تسمّى الاعتِلالات الدِماغِية الإِسفنجِية spongiform encephalopathies، عن بروتينات غير طبيعية تسمى البريُونات.
كما تنطوي حالات عدوى الدماغ على أجزاء أخرى من الجهاز العصبي المركزي أيضًا، بما في ذلك الحبل الشوكي.يكون الدِّمَاغ والحبل الشوكي مُحصَّنين من العدوى عادةً؛ ولكن عندما يصابان بالعدوى، فإنَّ العواقب تكون شديدة الخطورة عادةً.
ويمكن أن تُسبب حالات العدوى (التهاب الدماغ encephalitis).تُعدُّ الفيروسات أكثر الأَسبَاب شُيُوعًا لحدوث التهاب الدماغ.كما يمكن لحالات العدوى أن تُسبِّبَ التهاب طبقات الأنسجة (السحايا) التي تغطي الدماغ والحبل الشوكي أيضًا، يسمّى التهاب السحايا meningitis.ينتشر التهاب السحايا الجرثومي إلى الدماغ غالبًا، مؤدِّيًا إلى حدوث التهاب الدماغ.وبشكلٍ مُماثل، تُسبب حالات العدوى الفيروسية التي تسبّب التهاب الدماغ حدوث التهاب السحايا أيضًا.من الناحية العمليَّة، عندما يُصاب كلٌ من الدماغ والسحايا بالعدوى، يُسمَّى هذا الاضطراب التهاب السحايا والدماغ meningoencephalitis.ولكن، تُسمّى العدوى التي تُصيب السحايا بشكلٍ رئيسي بالتهاب السحايا عادةً، وتُسمى العدوى التي تصيب الدماغ بشكل رئيسي بالتهاب الدماغ عادةً.
وفي حالتي التهاب الدماغ والتهاب السحايا، لا تكون العدوى محصورة في منطقة واحدة؛فهي قد تنتقل إلى أنحاءِ الدماغ أو إلى ضمنَ السحايا على امتداد الحبل الشوكي وفوق كامل الدماغ.
ولكن في بعض الاضطرابات، تقتصر العدوى على منطقة واحدة (موضعيَّة)، مثل الجيب القيحي، وتُسمَّى الدُبَيلَة empyema أو الخُراج، وذلك استنادًا إلى المكان الذي تتوضَّع فيه:
تتشكَّل الدُبيلات في حيِّزٍ موجود في الجسم، مثل الحيز بين النُّسج التي تُغطي الدماغ (السحايا) أو الرئتين.
يمكن أن تتشكل الخُراجات، التي تُشبه الدمامل، في أي مكان في الجسم، بما في ذلك الجزء الدَّاخلي من الدماغ.
قد تؤدي الفطريات (مثل الرَّشَّاشِيَّات aspergilli) والأَوَالي protozoa (مثل المُقَوَّسَة الغُوندِيَّة Toxoplasma gondii)، والطفيليَّات (مثل الدودة الوحيدة Taenia solium، شريطية الخنزير)، إلى تشكيل كيسات في الدماغ.تتكوَّن حالات العدوى الدماغيَّة الموضعيَّة هذه من تجمُّع الكائنات الحية المُحاطة بجدارٍ واقٍ .
تؤدي العدوى الدماغية أو اللقاح أو السرطان أو أي اضطراب آخر إلى تحريض ردَّة فعل مناعيَّة مُضلِّلة في بعض الأحيان، ممَّا يجعل الجهاز المناعي يهاجم الخلايا الطبيعية في الدماغ (وهي ردَّة فعل مناعة ذاتِيّة).ونتيجةً لذلك، يلتَهِبُ الدِّماغ.ويسمى هذا الاضطراب بالتِهاب الدِّماغِ التَّالي للعَدوَى postinfectious encephalitis.
يمكن أن تصل الجراثيم والكائنات المُعدية الأخرى إلى الدماغ والسحايا بعدة طرائق:
من خلال نقلها في الدَّم
من خلال الدخول مباشرةً إلى الدماغ من الخارج (مثلًا، من خلال كسر في الجمجمة أو في أثناء جراحة في الدِّماغ)
من خلال الانتشار من البُنى المجاورة المُصابة بالعدوى، مثل الجيوب أو الأذن الوسطى
