支持 AIS 治疗的病理生理学假说是大脑动脉闭塞后，一些低灌注脑组织可能会永久性坏死，但是及时的血液再通可挽救这些组织。急性再灌注治疗的目的就是阻止这些组织（被称作缺血半暗带）发生不可逆转的坏死。再灌注越早，AIS 患者治疗效果越好。
研究发现，对任何出现功能障碍症状的急性缺血性脑卒中患者，在症状发生的 4.5 小时内，静脉溶栓是最主要的处理措施。多中心随机对照试验显示，急性缺血性脑卒中和近端动脉阻塞患者，机械血栓切除术可带来相当比例的部分或全部血管再通，与单纯使用静脉注射重组组织纤溶酶原激活物治疗相比，可提高治疗效果。无论何种再灌注模式，再灌注越早，临床疗效越好。
在症状发生 4.5 小时内，静脉注射重组组织纤溶酶原激活物治疗仍然是中重度神经功能缺陷患者的标准治疗。对于一些由于近端动脉阻塞导致的中重度神经功能缺陷的急性缺血性脑卒中患者，血管内再灌注治疗可提高疗效。无论采用何种模式，在卒中的治疗方面都应该努力促进再灌注治疗。
