Det finns flera hinnor runt hjärnan. Den ytligaste av dessa är den hårda hjärnhinnan (på latin dura mater, på engelska dura), som är fast fäst vid den inre ytan av skallen. Mellan den hårda hjärnhinnan och skallen finns artärerna som försörjer hjärnhinnornas blodcirkulation. De sitter tätt fast i både den hårda hjärnhinnan och skallbenet, som i sin tur ofta har en fördjupning vid artären.
Om en skallskada orsakar en skallfraktur löper frakturlinjen ofta längs det spår som bildats för artären, vilket kan leda till att artären mellan den hårda hjärnhinnan och skallbenet kan brista eller slitas sönder. Då uppkommer det en blödning med hårt tryck mellan hårda hjärnhinnan och benet och leder till att hårda hjärnhinnan slits loss från skallens inre yta. Detta gör att ett stort blodkoagel, en så kallad epiduralblödning (på latin haematoma epidurale, på engelska epidural hematoma), ansamlas i utrymmet.
Epiduralblödningar orsakas av ett direkt slag och uppstår oftast vid stället för skallfrakturern. De är vanligare hos barn och unga vuxna, eftersom hjärnhinnorna hos äldre är mycket hårt fästa vid den inre ytan av skallen.