放線菌性腦膜腦炎是人體感染人型放線菌(又名以色列放線菌actinomycetle Lsraceli)引起。本菌為一種厭氧或微需氧、G+非抗酸性菌。可寄生於正常人口腔、能感染人體全身各組織器官,依病變好發部位可依次分為面頰型、腹部型、胸部型、胸膜炎及心包炎型。中樞神經系統受累,尤其是腦內原發性放線菌病則十分罕見。腦放線菌感染多數是頭面部病灶直接蔓延,少數可由血流侵入腦內。
腦放線菌病的病理學特徵為一種慢性化膿性炎症,並常向腦膜直接蔓延擴展,形成多發性小膿腫。臨床表現為腦膿腫或腦膜炎症狀,偶爾在腦脊液中可找到硫磺顆粒。