Trong đột quỵ do huyết khối, huyết khối  (cục máu đông) thường hình thành xung quanh các mảng xơ vữa động mạch.
Trong đột quỵ do huyết khối, huyết khối  (cục máu đông) thường hình thành xung quanh các mảng xơ vữa động mạch. Vì sự tắc nghẽn của động mạch diễn ra từ từ, sự khởi phát của đột quỵ huyết khối có triệu chứng chậm hơn so với đột quỵ do xuất huyết. Bản thân một cục huyết khối (ngay cả khi nó không làm tắc hoàn toàn mạch máu) có thể dẫn đến đột quỵ do tắc mạch (xem bên dưới) nếu cục huyết khối vỡ ra và di chuyển trong máu, lúc này nó được gọi là tắc mạch. Hai loại huyết khối có thể gây đột quỵ:
Cục máu đông ở ngay mảng xơ vữa động mạch được xem là địa điểm nhiều nhất vì nó là nơi bắt đầu.