三叉神经痛多为三叉神经受到压迫所致，三叉神经是第5对脑神经，也是面部最粗大的神经，含有一般躯体感觉和特殊内脏运动两种纤维。支配脸部、口腔、鼻腔的感觉和咀嚼肌的运动，并将头部的感觉讯息传送至大脑。压迫三叉神经产生疼痛的血管称之为“责任血管”，责任血管可以是一支也可以是多支，既可以是动脉也可以是静脉，常见的责任血管有：
小脑上动脉
占全部责任血管的75%，小脑上动脉可形成一向尾侧延伸的血管，与三叉神经入脑干处接触，主要压迫神经根的上方或上内方。
小脑前下动脉
占全部责任血管的10%，一般小脑前下动脉从下方压迫三叉神经，也可与小脑上动脉一起对三叉神经形成夹持压迫。
基底动脉
基底动脉是由二侧椎动脉合并而成的不成对的动脉，它在颅内走在脑桥下面，分为二支大脑后动脉，供应脑桥、小脑和大脑后部以及内耳。随年龄增长及血流动力学的影响，基底动脉可向两侧弯曲而压迫三叉神经根，一般多弯向较细小的椎动脉一侧。
其它
比较少见的责任血管有小脑后下动脉、变异血管、脑桥横静脉、外侧静脉及基底静脉丛等。
