Ο εγκέφαλος δεν έρχεται σε άμεση επαφή με τα οστά του κρανίου, αλλά περιβάλλεται από τις τρεις μήνιγγες. Από έξω προς τα μέσα διακρίνουμε τη σκληρά, την αραχνοειδή και τη χοριοειδή μήνιγγα. Επισκληρίδιος χώρος ονομάζεται ο χώρος ανάμεσα στη σκληρά μήνιγγα και την εσωτερική επιφάνεια των οστών του κρανίου. Μέσα στο χώρο αυτό πορεύονται αρτηρίες και φλέβες. Στις κρανιοεγκεφαλικές κακώσεις είναι δυνατόν να τραυματιστούν τα αγγεία αυτά με τη σύνθλιψή τους στα ανένδοτα τοιχώματα του κρανίου και να προκληθεί αιμορραγία. Ιδιαίτερα επικίνδυνη είναι η τρώση της μέσης μηνιγγικής αρτηρίας, ενός αγγείου που πορεύεται στην κροταφική περιοχή. Το αναπτυσσόμενο επισκληρίδιο αιμάτωμα αυξάνει γρήγορα σε μέγεθος και μπορεί να γίνει απειλητικό για τη ζωή.

Καθώς αυξάνουν οι διαστάσεις του αιματώματος, πιέζεται η εγκεφαλική ουσία. Τα τοιχώματα του κρανίου είναι ανένδοτα και αυξάνει η ενδοκράνια πίεση. Η εγκεφαλική ουσία και το σύστημα των κοιλιών του εγκεφάλου πιέζονται προς την υγιή πλευρά. Με την αύξηση της ενδοκράνιου πιέσεως πιέζεται και το στέλεχος του εγκεφάλου πάνω στο σκηνίδιο της παρεγκεφαλίδας. Στο στέλεχος εδράζονται κέντρα ζωτικών λειτουργιών, όπως της ρύθμισης της καρδιακής και πνευμονικής λειτουργίας. Η παρεκτόπιση και πίεση του στελέχους, συχνά αναφέρεται ως εγκολεασμός και είναι μια κατάσταση απειλητική για τη ζωή.

Το χτύπημα συνήθως συνοδεύεται από μια βραχεία περίοδο απώλειας των αισθήσεων. Πολύ συχνά σε μικρα, ιδίως, παιδιά η κάκωση δεν φαίνεται σημαντική. Μέχρι να αυξηθούν οι διαστάσεις του αιματώματος, ο ασθενής είναι δυνατόν να αισθάνεται σχετικά καλά. Η περίοδος αυτή χαρακτηρίζεται ως «φωτεινό διάλειμμα» και είναι δυνατόν να καθησυχάσει συγγενείς, αλλά και γιατρούς. Με την προοδευτική αύξηση της ενδοκράνιου πίεσης, ωστόσο, σύντομα η εικόνα επιδεινώνεται. Το επίπεδο συνείδησης πέφτει, ο ασθενής βυθίζεται και οι κόρες διαστέλλονται . Η κατάσταση σύντομα εξελίσσεται σε κώμα και, αν δεν επέμβει ο νευροχειρουργός, ακολουθεί ο θάνατος.

Έτσι εξηγείται το γιατί μετά από μια κρανιοεγκεφαλική κάκωση που δεν φαίνεται ιδιαίτερα σοβαρή, οι συγγενείς του ασθενούς πρέπει να λαμβάνουν και να ακολουθούν συγκεκριμένες οδηγίες, ειδικά το πρώτο εικοσιτετράωρο. Συγκεκριμένα, θα πρέπει να θορυβηθούν αν διαπιστώσουν πτώση στο επίπεδο της συνείδησης (βυθιότητα) ή διαφορά στο μέγεθος των δύο κορών. Τις βραδινές ώρες θα πρέπει να αφυπνίζουν τακτικά τον ασθενή και να του θέτουν απλές ερωτήσεις ή παραγγέλματα προκειμένου να διαπιστώσουν αν διατηρεί επαφή με το περιβάλλον.

Η διάγνωση του επισκληρίδιου αιματώματος τίθεται εύκολα με τη διενέργεια αξονικής τομογραφίας εγκεφάλου σε όλες τις ύποπτες κρανιοεγκεφαλικες κακώσεις. Η αντιμετώπιση του επισκληρίδιου αιματώματος πρέπει να είναι άμεση. Με την εφαρμογή κρανιοανάτρησης αποσυμπιέζεται ο εγκέφαλος και αποφεύγεται το ενδεχόμενο εγκολεασμού. Με την αφαίρεση του αιματώματος έχουμε θεαματική βελτίωση της νευρολογικής εικόνας του ασθενούς.