锁骨下动脉盗血综合征的病因，是锁骨下动脉在椎动脉发出之前的近心段或者是在头皮干的位置，发生了重度的狭窄，导致锁骨下动脉的血流不够，上肢的血液供应也会不够。这时候血液会从椎动脉引流一部分大脑循环的血液来补充，会导致椎动脉的血流反向，或者椎动脉血流频谱的异常，这种情况叫做锁骨下动脉盗血综合征。超声表现异常的区域，是在头皮干或者锁骨动脉近端，可以探查到血流的管腔内有一个斑块或者是狭窄，局部血流速度非常高，为重度的狭窄。在椎动脉可以观察到血流的反向，血流反向根据病变程度不同，可以分为隐秘型、部分型和完全型。如果为隐秘型，结果只是存在一个切际，并没有血流的明确反向。部分型是在收缩期血流部分反向，舒张期的血流是正向，而完全型就是完全的反向。在锁骨下动脉的中远段也可能会出现血流频谱的异常、流速的减低，这些都是锁骨下动脉盗血综合征的超声表现。