Między czaszką a mózgiem znajdują się trzy warstwy błon (opon mózgowych), które zapewniają ochronę tkankom mózgu. Jeśli naczynie krwionośne w oponie pęknie i zaczyna z niego uchodzić krew; pojawia się obrzęk, który wywiera ucisk na mózg i utrudnia krążenie krwi. Przyczyną pęknięcia naczynia oponowego może być tętniak albo uderzenie w czaszkę. Obrzęk wywołuje też bolesność, ponieważ właśnie w oponach, a nie w mózgu, znajdują się nerwy wrażliwe na czucie i ból. Małe krwotoki, czy też krwiaki, same ustają i znikają bez śladu, ale duże często wymagają zabiegu chirurgicznego. Rozróżnia się kilka rodzajów krwotoków, w zależności od lokalizacji krwawienia. O krwotoku podpajęczynówkowym mówimy wtedy, gdy krew wypływa do środkowej warstwy oponowej. Występuje on zwykłe u ludzi pomiędzy 40 a 60-tym rokiem życia, najczęściej u kobiet z nadciśnieniem. Do objawów należą nagły i ostry ból głowy, nudności, sztywność karku, nadwrażliwość na jaskrawe światło, omdlenia i utrata świadomości. U niektórych ludzi pojawiają się też objawy przypominające udar. Niezbędna jest szybka pomoc lekarska, ponieważ zdarzają się przypadki śmiertelne. Ucisk na mózg może spowodować nieodwracalne uszkodzenia tego narządu.