Arteriálne krvácanie oddeľuje dura mater od kosti a spôsobuje ďalšie, výraznejšie krvácanie z vytrhnutých malých premosťujúcich žíl smerujúcich z dura mater do kosti. Hematóm sa rýchlo zväčšuje a stláča mozgovú kôru. Epidurálny hematóm môže pochádzať aj z poškodených venóznych kanálov v kosti v mieste zlomeniny, alebo z poškodených veľkých durálnych venóznych sínusov. Venózny tlak je nízky, takže hematóm sa formuje až pri impresívnej zlomenine, ktorá odlučuje dura mater od kosti a necháva tam priestor, kde sa môže hematóm formovať. Klasický priebeh poúrazového epidurálneho hematómu je charakterizovaný krátkym bezvedomím, po ktorom pacient prichádza k vedomiu – lucídny interval, počas ktorého nie sú prítomné žiadne príznaky.
Zväčšovaním hematómu sa zväčšuje aj útlak na mozgové hemisféry. Časom sa mediálne časti temporálneho laloka pretláčajú cez okraj teritória a spôsobujú kompresiu nervus oculomotorius s následným rozšírením homolaterálnej zrenice.
Súčasná kompresia pedunculus cerebri spôsobuje kontralaterálnu hemiparézu. Každý pacient s anamnézou úrazu hlavy s bezvedomím by mal mať CT vyšetrenie. Liečba závisí od rozsahu krvácajúceho ložiska a hlavne od zdroja krvácania. Venózne poranenie je možné liečit konzervatívne s opakovaným kontrolným CT vyšetrením hlavy. V prípade arteriálneho poranenia je nutná urgentná krániotómia s odstránením a ošetrením zdroja krvácania.

Kontúzia mozgu je morfologické úrazové poškodenie mozgu, ktoré sa klinicky prejavuje príznakmi jeho fokálneho alebo difúzneho postihnutia v závislosti od lokalizácie a rozsahu poranenia. Charakteristickým primárne fokálnym poranením mozgu je jeho kontúzia, pomliaždenie. V centre kontúzneho ložiska sa zisťuje traumatická nekróza mozgového tkaniva. Kontúzia môže byť spojená aj s laceráciou povrchu mozgu a s traumatickým subarachnoidálnym a subdurálnym krvácaním. (burst lobe – „prasknutý lalok“). Kontúzne zmeny sa nachádzajú na miestach pôsobenia násilia na hlavu – COUP, a  na protiľahlej strane – CONTRE COUP.

Najčastejšie miestom výskytu kontúzii je pól frontálnej (čelovej) kosti a spánkového laloka. Vyskytuje sa v 1⁄3 ťažkých úrazov hlavy (pri Glasgow coma score – GCS 8 a menej). Približne v polovici z nich spôsobuje spazmus mozgových ciev a mozgovú ischémiu. Ťažký spazmus, ktorý sa vyskytuje u 5–10 % ťažkých úrazov, vyvoláva ischémiu rozsiahlych častí mozgu – difúzne poškodenie.

Poranenie axónov sa vyskytuje pri všetkých typoch úrazov hlavy. Ako difúzne axonálne poranenie sa označuje primárne poranenie zodpovedné za dlhodobé bezvedomie pri neprítomnosti expanzívne sa správajúceho poúrazového ložiska. Neexistuje jasná hranica medzi otrasom mozgu (komóciou) a difúznym axonálnym poškodením. V dôsledku poranenia axónov sa preruší axonálny transport. Pred miestom poranenia vzniká zdurenie axóna z nahromadenia axoplazmy organel a vezikul, a axón sa napokon pretrhne. Základným príznakom je okamžite vzniknuté a dlhotrvajúce bezvedomie. Závažnosť a následky závisia od množstva poškodených axónov a lokalizácie lézie. Hlavným nálezom na CT býva generalizovaný edém mozgu s vymiznutím gyrifikácie a so zmenšením komôr. Terapia spočíva v podávaní medikácie na zmiernenie príznakov intrakraniálnej hypertenzie.