大腦大靜脈起源于引流脈絡叢中間結構的靜脈回流系統,起初該靜脈不與深部大腦內靜脈溝通,大約在胚胎發育11周時,靜脈后部與大腦內靜脈交通,形成大腦大靜脈,靜脈前部退化,最終消失。在胚胎發育第6~11周期間,如因某種原因引起胚胎發育異常,腦靜脈前部不能正常退化閉塞,即可形成動靜脈瘺。這種胚胎學改變可解釋原發性大腦大靜脈的動靜脈交通直接開口于靜脈囊壁,并大多位于囊壁前下方。靜脈瘤的供應動脈可來自中腦旁脈絡叢血管、后脈絡叢動脈、大腦中動脈、小腦上動脈的分支以及腦膜血管;丘腦穿通支也可因虹吸作用而參與供血。