Nhiễm trùng não có thể do vi rút, vi khuẩn, nấm hoặc đôi khi là động vật nguyên sinh hoặc ký sinh trùng.
Viêm não thường gặp nhất là do virut, như herpes simplex, herpes zoster, cytomegalovirus, hoặc virut West Nile.
Nhiễm trùng, như bệnh não chất trắng đa ổ tiến triển (do vi-rút JC gây ra) hoặc viêm não lan tỏa xơ cứng bán cấp (do vi rút sởi gây ra) cũng ảnh hưởng đến não; chúng được đặc trưng bởi thời gian dài ủ bệnh và tiến triển kéo dài.
Nhiễm SARS-CoV-2 có thể dẫn đến bệnh não, mặc dù không rõ nguyên nhân ở mức độ nào là do vi rút xâm nhập trực tiếp vào não, đột quỵ hoặc xuất huyết do vi rút, hoặc chấn thương não thứ phát, chẳng hạn như giảm oxy máu, bất thường về điện giải và rối loạn chức năng gan và/hoặc thận.
Một số bệnh lý không nhiễm trùng có thể biểu hiện giống viêm não. Một ví dụ là tình trạng viêm não tự miễn kháng thụ thể NMDA (N-metyl-d-aspartate) bao gồm đợt tổn thương tự miễn đối với các protein màng tế bào thần kinh.
Nhiễm trùng não thường cũng liên quan đến các bộ phận khác của hệ thần kinh trung ương (CNS), bao gồm cả tủy sống. Não và tủy sống thường được bảo vệ khỏi nhiễm trùng, nhưng khi bị nhiễm trùng, hậu quả thường rất nghiêm trọng.
Nhiễm trùng có thể làm cho màng não bị viêm (viêm màng não). Thông thường, viêm màng não do vi khuẩn lây lan lên não, gây viêm não, ảnh hưởng chủ yếu đến nhu mô não. Tương tự như vậy, nhiễm vi rút gây viêm não thường cũng gây viêm màng não. Về cơ bản là, khi cả não và màng não bị nhiễm trùng, tình trạng rối loạn này được gọi là viêm não màng não. Tuy nhiên, thuật ngữ viêm màng não thường được dùng để chỉ nhiễm trùng ảnh hưởng chủ yếu đến màng não, và viêm não thường được dùng để chỉ nhiễm trùng ảnh hưởng chủ yếu đến não.
Nhiễm trùng hệ thần kinh trung ương có thể biểu hiện như sau:
Nhiễm trùng nhu mô lan tỏa, dẫn đến viêm não, đôi khi ảnh hưởng đến các khu vực cụ thể trên não
Nhiễm trung não thứ phát sau viêm màng não hoặc nhiễm trùng ở các vị trí tiếp giáp màng não
Nhiễm trùng khu trú hoặc đa ổ (ví dụ: do áp xe não, phù thũng, hoặc nhiễm trùng não do nấm hoặc ký sinh trùng như nhiễm ấu trùng sán lợn hệ thần kinh trung ương do Taenia solium)
Nhiễm HIV và bệnh prion cũng có thể gây ảnh hưởng lan tỏa đến não.
Tổn thương ở não cũng có thể là biểu hiện của các cơ chế sau nhiễm trùng, chẳng hạn như viêm não tủy lan tỏa cấp tính.
Vi khuẩn và các sinh vật lây nhiễm khác có thể đến não và màng não theo một số cách:
Lây lan theo đường máu
Vết thương xuyên sọ (bao gồm cả thủ thuật phẫu thuật thần kinh)
Lan rộng trực tiếp của các bệnh nhiễm trùng ở sọ (ví dụ, viêm xoang, viêm tủy xương)
Nhiều triệu chứng và dấu hiệu của nhiễm trùng não (ví dụ, tình trạng sững sờ cấp tính hoặc bán cấp tính, co giật, thiếu sót thần kinh khu trú, dấu hiệu tăng áp lực nội sọ) có thể phát triển trong các bệnh nhiễm trùng não khác nhau (ví dụ, áp xe não, áp xe nội sọ ngoài màng cứng, viêm mủ dưới màng cứng); do đó chẩn đoán hình ảnh thần kinh thường xuyên cần để phân biệt giữa các bệnh nhiễm trùng.