Vannskilleinfarkt oppstår i grensesonen mellom fremre, midtre og bakre hjernearterier, som leverer blod til hjernen. Normalt kompenserer kollateral sirkulasjon for okklusjon av en arterie ved å gi blodstrøm fra en annen arterie. Men hvis det er en kritisk innsnevring av flere blodårer, kan blodtilførselen til vannskilleområdet bli utilstrekkelig når en av tilførselsarteriene blir okkludert. Dette kan resultere i et hjerneinfarkt i denne vannskillesonen.