As malformações cavernosas familiares são causadas por uma única mutação genética em qualquer um dos três genes, CCM1, CCM2 ou CCM3.

Na malformação cavernosa familiar, é típico desenvolver lesões múltiplas e ter familiares afetados. 

As malformações cavernosas familiares são causadas por doença hereditária, que segue um padrão de herança autossómico dominante, isto é, basta que um dos progenitores tenha a doença para poder ser transmitida aos filhos.

Cada filho de um progenitor com malformação cavernosa familiar tem 50% de probabilidade de herdar a doença.

As malformações cavernosas familiares são causadas por uma mutação genética encontrada em todas as células do seu corpo, destruindo a função de uma cópia de um dos genes CCM. 

Vários estudos sugerem que a formação de lesões é semeada, quando uma célula do vaso sanguíneo cerebral adquire uma segunda mutação na outra cópia deste gene CCM, resultando em uma perda completa da função da célula do vaso sanguíneo cerebral. 

A perda de função faz com que a célula comece a crescer e a dividir-se descontroladamente, tal como se observa com um tumor, o que dá origem à formação de uma lesão.

Estas lesões são malformações cavernosas (CCMs).