急性硬膜下血肿的受伤机制一般都为加速性暴力使脑组织与固定的硬膜形成移位，将皮质与静脉窦之间的桥静脉撕断，引起出血。也可由于脑组织挫伤后的皮质血管出血流入硬膜下腔所致。

急性硬膜下血肿的受伤机制一般都为加速性暴力使脑组织与固定的硬膜形成移位，将皮质与静脉窦之间的桥静脉撕断，引起出血。也可由于脑组织挫伤后的皮质血管出血流入硬膜下腔所致。

交通事故，坠落伤和暴力伤害是急性硬膜下血肿的主要致伤原因。国外急性硬膜下血肿是指受伤后14天之内发生的血肿而国内将伤后3天内发生的硬膜下血肿称为急性硬膜下血肿。硬膜下血肿的平均发病年龄在31～47岁，大多数为男性患者。婴儿急性硬膜下血肿表现为坐位或站立时向后跌倒，伤后立即哭闹，在几分钟至1小时之内出现癫痫大发作，6～12个月开始学步的年龄最多见。年龄超过60岁的老年人常预后较差。
外伤性急性硬膜下血肿的病因主要有两个：其一，脑挫裂伤导致皮质小血管破裂，出血在脑实质裂伤周围聚集，血肿是由挫碎的脑组织和血液混合组成，一般位于额叶和颞叶。由于血肿通常伴有严重的原发性脑损伤，所以患者一般无中间清醒期，局灶体征出现较晚，不及硬膜外血肿明显；其二，大脑加速‐减速暴力运动时大脑表面回流到静脉窦的桥静脉断裂或静脉窦本身被撕裂导致出血，血肿是由单纯的血液组成，分布于大脑凸面，血肿较薄，范围较大。这一病因患者原发性脑损伤可能比较轻，有时可出现中间清醒期，然后病情恶化，与硬膜外血肿相似。
另外，急性硬膜下血肿也可见于应用抗凝治疗的患者，可以有外伤史（通常比较轻微），也可以无外伤史。接受抗凝治疗使男性急性硬膜下血肿的风险增高7倍，女性增高26倍。