Udary mogą być jednym z dwóch rodzajów: udar niedokrwienny lub udar krwotoczny. Zdecydowana większość udarów, szacowana na 80%, ma charakter niedokrwienny. Ten rodzaj udaru wiąże się ze zwężeniem dopływu krwi do mózgu, powodując przerwanie dotlenienia komórek mózgowych. Udar krwotoczny charakteryzuje się pęknięciem naczynia krwionośnego lub poważnym uszkodzeniem głowy, co również powoduje przerwy w dopływie krwi, a zalew krwi podrażnia i uszkadza tkankę. Udary krwotoczne są potencjalnie znacznie bardziej śmiertelne ze względu na ich szybki początek i poważne uszkodzenia, które mogą wystąpić w krótkim czasie od pęknięcia tętniaka lub malformacji żylnej.
Udar niedokrwienny może być spowodowany wieloma czynnikami. Najczęstszą jest zakrzepica, w której zakrzep ogranicza lub odcina dopływ krwi do części mózgu. Początek udaru niedokrwiennego spowodowanego zakrzepicą może być bardzo powolny, ponieważ skrzep narasta z czasem i stopniowo zmniejsza przepływ krwi. Uważny personel medyczny może wykryć oznaki zbliżającego się udaru zakrzepowego i podjąć kroki zapobiegawcze. Szereg chorób i stanów zapalnych może powodować powstawanie skrzepów w dużych i małych naczyniach krwionośnych, a wielu pacjentów przyjmuje środki rozrzedzające krew jako środek ostrożności, aby zapobiec tworzeniu się skrzepów krwi.
Ten rodzaj udaru może być również spowodowany zatorem, który pojawia się, gdy skrzep krwi pęka lub inny fragment zanieczyszczenia dostanie się do krwiobiegu, blokując w ten sposób przepływ krwi. Zwykle udar niedokrwienny wywołany zatorem ma bardzo szybki początek, a podczas leczenia należy pilnie ustalić, gdzie powstał zator, aby zapobiec wystąpieniu kolejnego udaru. Zator jest zwykle spowodowany przez skrzepy krwi, ale winowajcą mogą być również inne fragmenty materii, w tym szpik ze złamanych kości, tłuszcz, płytka nazębna z chorych tętnic, bakterie lub komórki rakowe. Incydenty związane z sercem mogą również powodować udar niedokrwienny poprzez zmniejszenie dopływu krwi do wszystkich części ciała.
Udar krwotoczny jest również nazywany krwotokiem mózgowym i występuje, gdy naczynie w mózgu pęka lub zaczyna krwawić. Udar krwotoczny może spowodować poważne uszkodzenia, nie tylko dlatego, że ogranicza przepływ krwi, jak udar niedokrwienny, ale także dlatego, że krew z pękniętego lub uszkodzonego naczynia może uszkodzić otaczającą tkankę. Często w przypadku udaru krwotocznego wzrasta ciśnienie międzyczaszkowe, które należy zmniejszyć, aby zapobiec poważnym obrażeniom. Uraz, zaburzenia krzepnięcia, niektóre nielegalne narkotyki i nadciśnienie mogą powodować śmiertelne nagromadzenie krwi w mózgu i doprowadzić do udaru krwotocznego. Niektóre udary, zwane udarami podpajęczynówkowymi, powodują krwawienie do płynu mózgowo-rdzeniowego wokół mózgu i bardzo szybki wzrost ciśnienia, który może spowodować śmierć lub śpiączkę.