Os hematomas epidurais normalmente resultam de uma fratura lateral do crânio, que causa hemorragia da artéria meníngea média ou de um vaso vizinho.

Os hematomas subdurais são, com frequência, causados por lesão de veias entre a dura-máter e o córtex cerebral.

A lesão cerebral secundária que advém de edema cerebral não é causa significativa de morbidade após contusão intraparenquimatosa.

O curso clínico de um hematoma epidural, classicamente, consiste na perda inicial de consciência, seguida de um intervalo de lucidez. Quando o hematoma se expande e atinge um tamanho significativo, ocorre deterioração neurológica profunda.

A lesão axonal difusa descreve o fenômeno de disrupção entre o axônio e o corpo celular, secundário a forças rotacionais severas que se acredita criarem um efeito de cisalhamento.