本病发生于由高处落下的物体撞击于头顶部，或由高处坠落，头顶垂直触地所致。寰椎连接枕骨和其他颈椎，是一节非典型的脊椎，外观呈椭圆环状，无椎体，在环形两侧增厚变粗，称之侧块，其上下表面为斜向内前方的关节面。从侧块伸出的前后椎弓在伸出部位为寰椎最薄弱部，也是最常见的骨折部位。当暴力和反作用力聚积作用于寰椎时，因寰椎上下关节面的内向性，暴力和反作用力的合力使寰椎侧块受到离心性暴力，从而在寰椎前后弓与其侧块连接处的最薄弱部位发生骨折，这种骨折也称为Jefferson骨折。其特点是寰椎骨折呈四处对应的骨折，形成四块骨折段，即两个侧块和前后两弓。当暴力作用方向不正，仅作用于头部一侧或当头部倾向一侧受到暴力时，可致一侧椎弓骨折，偶尔也可引起侧块骨折。
根据骨折部位和移位情况，寰椎骨折分为三型：
Ⅰ型：寰椎后弓骨折，系由过伸和纵轴暴力作用于枕骨髁与枢椎棘突之间，并形成相互挤压外力所致，也可与第二颈椎椎体或齿状突骨折并发。
Ⅱ型：寰椎侧块骨折，多发生在一侧，骨折线通过寰椎关节面前后部，有时涉及及椎动脉孔。
Ⅲ型：寰椎前后弓双骨折，即在侧块前后部都发生骨折，也称为Jefferson骨折，多系单纯垂直暴力作用结果。
