頭部外傷是神經外科醫學史上最重要的課題之一，其死亡率、罹病率及後遺症之高，常造成了相當嚴重的醫療及社會問題。
一般而言，頭部外傷由外而內可能有下列幾種可能變化，依序為：
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頭皮外傷：頭皮的擦傷、挫傷及裂傷常可作為整個頭部外傷嚴重度及可能發生顱內病變位置的參考，絕不可忽略。側位顱骨X光顯示出的線狀骨折常可由頭皮腫脹及帽狀腱膜下血腫來判別左右。頭皮裂傷則可能會合併顱骨開放性骨折，因此必須作擴創術及移除異物，以避免將來發生顱骨及顱內感染。
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顱骨骨折：顱骨骨折分?線狀骨折、粉碎性骨折及凹陷性骨折等三種。線狀骨折是由於顱骨受到較廣泛的外力以致於超過它所能忍受的程度而發生，如果外力更大就會產生粉碎性骨折及多發性線狀骨折。線狀骨折常會傷及中硬腦膜動脈或靜脈竇而造成硬腦膜上血腫。凹陷性骨折則是由於顱骨承受到小範圍而且集中之外力所造成，此類病患必須特別注意到相關部位之腦神經功能是否同時受損，必要時要施行手術將凹陷骨折頂起。
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顱內出血：即顱骨以內之出血，由外而內可分為硬腦膜上血腫、硬腦膜下血腫及腦內出血。通常病患若有意識不清或是血腫造成腦部腫脹擠壓效應時，則需考慮手術治療。若是病患意識清楚而且無神經功能障礙，則需要嚴密監測其臨床症狀，因為延遲性顱內出血仍然有可能會發生。
另外，有一種病症稱為慢性硬腦膜下出血，通常是指頭部外傷三週後才發生的病變，它常好發於中老年人及幼童等二個極端。慢性硬腦膜下出血大約有三成左右病例沒有頭部外傷病史，即使可以想起大都只是很輕微的受傷。若是病患有酗酒習慣，則發生的比率會更高。其他容易引起這種疾病的原因有癲癇、長期服用抗凝血藥物以及腦室引流手術後等。
慢性硬腦膜下出血可能出現的症狀包括頭痛、嗜睡、一側肢體無力、癲癇甚至昏迷等等。若是出血位置在兩側，則會造成雙側肢體皆無力。因為慢性硬腦膜下出血所表現出的症狀常常是多變的而其嚴重度也起伏不定，它常被稱為「最偉大的模仿家」。常見的誤診則包括腦中風、暫時性缺血發作、老年性痴呆及腦炎等等。
延遲性外傷後顱內出血，則是另一個很值得注意的問題。病患在頭部外傷後，起初電腦斷層可能只有些許病變或是沒有，過了一段時間或數天後，病患的意識及神經症狀逐漸惡化，隨後的電腦斷層同時出現明顯的出血現象。一般認為，腦受傷後所造成血管抗性的減低，繼發性動脈壓增高及血流增加，使得血液滲透過已受傷的微血管—血管床(capillary-vascular
bed)而造成延遲性出血。
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