小儿化脓性脑炎主要是由于细菌可以经过多种途径抵达脑膜，最多见的是细菌经血行传播，还可以是因为颅脑外伤或者是手术的直接接触导致，比如鼻旁窦炎、中耳炎、乳突炎等局部病灶可窝藏细菌，也可以因病变扩展直接波及脑膜。

婴儿的皮肤黏膜胃肠道以及新生儿的脐部，也都是感染侵入的门户，还有的细菌是由上呼吸道侵入，先在鼻咽部隐藏繁殖，既而进入血液，直接抵达营养中枢神经系统的血管，或者是在该处隐藏形成血栓，释放出细菌的栓子，到达血液循环中，细菌的大量繁殖，病原菌释放的病毒，比如肺炎链球菌的太葡聚糖或者脂磷壁酸等等，促进释放炎症因子使蛛网膜下腔产生炎症，诱发血脑屏障通透性增加，导致细菌蛋白和其他的大分子物质进入脑脊液，然后出现了脑血管的水肿，进而出现头痛呕吐发烧等临床表现。