三叉神經痛多爲三叉神經受到壓迫所致，三叉神經是第5對腦神經，也是面部最粗大的神經，含有一般軀體感覺和特殊內臟運動兩種纖維。支配臉部、口腔、鼻腔的感覺和咀嚼肌的運動，並將頭部的感覺訊息傳送至大腦。壓迫三叉神經產生疼痛的血管稱之爲“責任血管”，責任血管可以是一支也可以是多支，既可以是動脈也可以是靜脈，常見的責任血管有：
小腦上動脈
佔全部責任血管的75%，小腦上動脈可形成一向尾側延伸的血管，與三叉神經入腦幹處接觸，主要壓迫神經根的上方或上內方。
小腦前下動脈
佔全部責任血管的10%，一般小腦前下動脈從下方壓迫三叉神經，也可與小腦上動脈一起對三叉神經形成夾持壓迫。
基底動脈
基底動脈是由二側椎動脈合併而成的不成對的動脈，它在顱內走在腦橋下面，分爲二支大腦後動脈，供應腦橋、小腦和大腦後部以及內耳。隨年齡增長及血流動力學的影響，基底動脈可向兩側彎曲而壓迫三叉神經根，一般多彎向較細小的椎動脈一側。
其它
比較少見的責任血管有小腦後下動脈、變異血管、腦橋橫靜脈、外側靜脈及基底靜脈叢等。
