腦脂肪栓塞指循環血液中出現脂肪滴阻塞腦內小血管造成 的腦栓塞。脂肪栓塞的栓子常來源于長骨骨折、脂肪組織嚴重挫傷和燒傷，這些損傷可導致脂肪細胞破裂和釋出脂滴，由破裂的骨髓血管竇狀隙或靜脈進入血循環引起脂肪栓塞。
脂肪肝時，由于上腹部猛烈擠壓、撞擊，使肝細胞破裂釋出脂滴進入血流，脂肪栓子從靜脈入右心，再到達肺，直徑大于20pm的脂滴栓子引起肺動脈分支、小動脈或毛細血管的栓塞，直徑小于20pm的脂滴栓子可通過肺泡毛細血管經肺靜脈至左心達體循環的分支，引起全身多器官的栓塞，最常進入腦血管引起腦內多數小血管栓塞。尸檢時在大腦白質及小腦半球可見廣泛的點狀瘀斑和出血性梗死灶，并導致嚴重的腦水腫。腦組織的冰凍切片經脂肪染色見小血管腔內有脂滴。腦脂肪栓塞引起的神經癥狀包括興奮、煩躁不安、譫妄和昏迷等。