Patofisiologi stroke pada anak bersifat multifaktorial dan dapat dibagi berdasarkan mekanisme stroke, yaitu stroke iskemik dan stroke hemoragik. Pada stroke iskemik, jaringan otak kehilangan suplai aliran darah atau oksigenasi yang mengakibatkan kerusakan fokal pada daerah jaringan tersebut.[1,5]

Beberapa kondisi atau penyakit dapat menyebabkan stroke iskemik seperti anemia sel sabit, penyakit jantung bawaan, endokarditis, aritmia, infeksi, dan gangguan vaskular lainnya. Sementara stroke perdarahan dapat disebabkan oleh pecahnya pembuluh darah terutama pada malformasi arteriovena (AVM), malformasi kavernosa, aneurisma, dan trauma kepala.[2,5,6]

Stroke iskemik sendiri dibagi menjadi arterial ischemic stroke (AIS) dan cerebral sinovenous thrombosis (CSVT). Pada AIS, pembentukan trombus in situ menyebabkan oklusi pada arteri serebral. Trombus in situ terbentuk akibat hiperkoagulasi, atau respons tubuh terhadap kerusakan endotel lokal, serta penyempitan pada lumen pembuluh darah.[1,5]