软化可分为贫血性及出血性两种，动脉阻塞多造成贫血性软化，亦可为出血性软化，而静脉阻塞则几乎完全为出血性软化。贫血性软化的病变过程在大体上可分为三期：坏死期，软化期，修复期。
1.坏死期 从脑表面观察与正常不易区别，坏死部分可略有肿胀，脑膜血管高度充血。切面略显隆起，可能较正常稍硬。
2.软化期 数天后，病变区明显变软，切面淡黄色，灰质与白质界限不清。
3.恢复期 病变区往往呈现凹陷状，较大者常为囊肿样，囊壁可能光滑，含清亮或混浊液体，亦可能为纵横、粗细不一的纤维囊束所横跨形成多房状。小者则为腔隙状。更小者可能为较硬的瘢痕组织。
显微镜下观察：最近作者的细微观察则与过去书中所叙有较大差异，兹将其叙述于下在镜下观察了30个新鲜的贫血性软化在四星期内不同的表现，嗜伊红缺血性神经元在第16天才完全消失;苍白神经细胞-原浆苍白只有较少的胞核尚可看到-亦即过去所谓鬼影细胞-从第2天即出现，至第19天尚能看到;坏死的胶质少树突细胞从第1天即出现，至第15天尚可见到;髓鞘和轴索的变性从第1天起到第27天都可见到;中性多形核白细胞第1天即可见到，至第6或7天开始消失。格子细胞从第5天开始出现，到第27天则逐渐增加;含铁血黄素从第8天开始至第19天尚有;新产生的血管从第4-5天开始，至第27天尚有。从以上资料，新的坏死期应为4周，而不是1-2d。所谓第二软化期则为格子细胞及在边缘的星形胶质细胞及纤维所代替。第三期恢复期主要由星形胶质细胞及纤维所组成，此时格子细胞已大量减少，只在胶质纤维之间偶见少数，有些可能含有含铁血黄素。星形胶质细胞与纤维的比例往往视时间的久暂而定，时间越久则纤维越多，细胞越少，形成异形性胶样性变。其次则为来自血管的普通结缔组织及血管，除参与形成瘢痕及囊壁外，常形成囊内的房隔。有时大体检查虽无囊肿，镜下却可见到较小的间隙。皮质的第一层(分子层)往往不受损害，只有星形胶质细胞增生，而与以下的皮质的软化形一长条并列的完整的第一层与以下的二、三层镶嵌状态。分子层不受损的原因系该层并非由各大脑大动脉供应，而是由脑膜动脉供应，所以保存较好。
上述为贫血性软化，当病灶区外周血管的点状出血增多时，可形成较大的出血灶，多见于灰质。多数学者认为，出血性软化常系栓塞造成，由于软化骤然产生，周围血管很易将血流于损害的血管以外。另一种形成的机制系Adam提出，栓子进入动脉阻塞了此动脉，不久此动脉因缺氧而松弛，栓子又被血流冲向远端，近侧段血运恢复后由于管壁受损及其周围组织的软化，引起大片出血。这样就形成一个出血性软化灶，又含有中间一个小的贫血性软化灶，因栓子进入远端动脉防止了出血。此型在理论上非常合理但实际非常少见，作者40年来还未曾见到一例典型的此类病灶。这一点可以确定，出血性软化大多数是由栓塞引起，而血栓形成则较少见。另一种动脉出血性软化是由间歇性动脉受阻而形成，如一侧大脑半球肿胀在小脑幕切迹处出现海马钩疝，大脑后动脉经过此处时受压，经过脱水，海马钩疝消除，大脑后动脉血运又恢复。但经过几次疝的形成与缓解，大脑后动脉因缺氧而损坏，因而造成一侧枕叶内侧的出血性软化。这种改变为大片出血性，与普通出血性软化点状型不完全相同。显微镜下出血性软化与贫血性软化基本相同，只是多一种大小不一的出血灶。时间久了，可见格子细胞含有含铁血黄素。所以在晚期的病灶虽在恢复期亦可见到少数含铁血黄素的格子细胞，因而在大体检查时若遇到黄色囊壁或黄色液体，可以推测为出血性软化的结局。
