头痛、呕吐的发生是由于脑膜上的三叉神经与迷走神经感觉性终末器受炎症性及机械性刺激所致。颈强直是由于支配颈肌群的颈丛神经受炎症，理化改变等刺激后引起颈部肌肉痉挛并伴有疼痛所致。而阳性的克氏征、布氏征、则是由于相应支配的神经根受刺激所引起。
病因可分为感染性因素、非感染性因素两种。前者主要是细菌、病毒、螺旋体真菌、寄生虫等病原体引起的脑炎和脑膜炎。后者主要是蛛网膜下腔出血、脑肿瘤、风湿病、白血病及某些病外疾病对脑膜的影响。