يحدث التهابُ الدماغ الأولي عندما يُصاب الدماغ بالعدوى المباشرة بسبب الفيروس أو البكتيريا أو الفطر. وقد تكون العدوى في منطقةٍ واحدةٍ من الدماغ فقط. كما يمكن أن تصيبَ العدوى عدة مناطق من الدماغ ثم تنتشر إلى الدماغ كله.