急性额窦炎、急性额骨骨髓炎、帽状腱膜下脓肿或额部感染性外伤，细菌经额部板障静脉或颞前板障静脉流入上矢状窦内，可引起该窦发生血栓性静脉炎。硬脑膜外脓肿亦可导致本病。
病理改变视病因及感染途径而异。由额窦筛窦炎症和额骨骨髓炎引起者，因血流顺向，可由细菌或带菌血栓随血进入矢状窦内，发生脉管炎，内皮脱落，因血流缓慢而形成血栓。右侧耳源性乙状窦血栓可逆血流蔓延至上矢状窦，但发生较慢。血栓先为壁性，由小到大，乃至全段静脉窦栓塞。因矢状窦接收双侧大脑半球顶叶的浅静脉血流，故感染性血栓可扩散到双侧皮质，形成多发性局灶脑炎或浅层脓肿，并引起脑膜炎、硬脑膜下脓肿等。经过及时治疗，若感染能被控制，炎症停止发展，血栓机化逐渐吸收，血液又可沟通。壁性血栓吸收较快，尤易恢复血运。