As infecções podem ser causadas por vírus, bactérias, fungos e, por vezes, protozoários ou parasitas. Outro grupo de doenças do cérebro, chamadas encefalopatias espongiformes, é causado por proteínas anormais, chamadas príons Considerações gerais sobre doenças causadas por príons As doenças causadas por príons são degenerativas, raras, progressivas, fatais e atualmente não tratáveis, acometendo o cérebro (e raramente de outros órgãos), que surgem quando uma proteína... leia mais .
As infecções do cérebro geralmente envolvem outras partes do sistema nervoso central, incluindo a medula espinhal. O cérebro e a medula espinhal geralmente têm resistência às infecções; porém, quando se infectam, as consequências costumam ser muito graves.
As infecções podem causar inflamação do cérebro (encefalite) Encefalite A encefalite é a inflamação do cérebro que ocorre quando um vírus infecta diretamente o cérebro ou quando um vírus, uma vacina ou outra coisa ativa a inflamação. A medula espinhal também pode... leia mais . Os vírus são as causas mais comuns de encefalite. As infecções também causam inflamações das camadas do tecido (meninges) que cobrem o cérebro e a medula espinhal – chamada meningite Introdução à meningite A meningite é uma inflamação das camadas de tecido que cobrem o cérebro e a medula espinhal (meninges) e do espaço preenchido por líquido entre as meninges (espaço subaracnóideo). A meningite... leia mais . Geralmente, a meningite bacteriana se espalha pelo próprio cérebro, causando a encefalite. De maneira semelhante, as infecções virais que causam encefalite geralmente causam também a meningite. Tecnicamente, quando o cérebro e as meninges estão infectados, a doença se chama meningoencefalite. Entretanto, a infecção que afeta principalmente as meninges geralmente é chamada de meningite e a que afeta principalmente o cérebro, encefalite.
Frequentemente, na encefalite e na meningite, a infecção não fica confinada a uma área. Pode ocorrer em todo o cérebro ou nas meninges, por todo o comprimento da medula espinhal e por todo o cérebro.
Mas, em algumas doenças, a infecção fica confinada a uma única área (localizada) como uma bolsa de pus, chamada empiema ou um abscesso, dependendo de sua localização:
Os empiemas Abscessos epidurais intracranianos e empiemas subdurais Um abscesso epidural intracraniano é uma bolsa de pus que se desenvolve entre o crânio e a camada superior dos tecidos (dura-máter) cobrindo o cérebro. Um empiema subdural é uma bolsa de pus... leia mais se formam em um espaço existente no corpo, como aquele entre os tecidos que cobrem o cérebro (meninges) ou os pulmões.
Os abscessos Abscesso do cérebro Um abscesso do cérebro é uma bolsa de pus. Pode se formar no cérebro quando as bactérias de uma infecção em outra parte da cabeça ou na corrente sanguínea ou de uma ferida entram no cérebro... leia mais , que parecem furúnculos, podem se desenvolver em qualquer parte do corpo, incluindo o cérebro.
Fungos (como aspergilos Aspergilose A aspergilose é uma infecção causada pelo fungo Aspergillus, que normalmente afeta os pulmões. Uma bola de fibras micóticas, coágulos de sangue e glóbulos brancos do sangue podem se formar... leia mais 
), protozoários (como Toxoplasma gondii Toxoplasmose A toxoplasmose é uma infecção causada pelo parasita Toxoplasma gondii, um protozoário unicelular. A infecção ocorre quando as pessoas ingerem, sem saber, cistos de Toxoplasma provenientes... leia mais ) e parasitas (como Taenia solium, a tênia Teníase A teníase do intestino ocorre principalmente quando as pessoas comem carne de porco, de boi ou peixe de água doce crus ou mal cozidos ou, no caso de tênia anã, água ou alimentos contaminados... leia mais 
dos porcos) podem causar a formação de cistos no cérebro. Essas infecções no cérebro localizadas consistem em um grupo de organismos fechados em uma parede de proteção.
Às vezes, uma infecção no cérebro, uma vacina, câncer ou outro distúrbio desencadeia uma reação imune enganosa, fazendo o sistema imunológico atacar células normais no cérebro (uma reação autoimune Doenças autoimunes Uma doença autoimune é um mau funcionamento do sistema imunológico, levando o corpo a atacar os seus próprios tecidos. Ainda não se sabe o que desencadeia uma doença autoimune. Os sintomas variam... leia mais ). Em consequência, o cérebro fica inflamado. Esta doença é chamada encefalite pós-infecciosa.
As bactérias e outros organismos infecciosos podem atingir o cérebro e as meninges de várias maneiras:
sendo transportados pelo sangue
entrando diretamente no cérebro desde o exterior (por exemplo: uma fratura no crânio ou durante uma cirurgia no cérebro).
disseminado a partir de estruturas próximas infectadas, como sinos ou ouvido médio.
