Normalde atardamar (arter) ile toplardamar (ven) arasında çok ince kılcal damarlar bulunur. Kan atardamarlardan kılcal damarlara geçer ve kılcal damarlardan dokulardaki hücrelere besin maddeleri ve oksijen geçişi olur ve hücrelerdeki atık maddeler ve karbondioksid de kılcal damarlara geçer. Kılcal damarlar birleşerek toplardamarları oluşturur. Yani kılcal damarlar vücuttaki bütün dokulara ve hücrelere kanı ulaştıran gerçek besleyici damarlardır. Arteriovenöz malformasyonda, bu kılcal damarlar bir bölgede gelişemez ve atardamar ile toplardamar doğrudan birbiriyle ilişkili bir yumak oluşturur. Bu yapı, birbiri içerisine geçmiş atardamar ve toplardamardan oluşmaktadır. Bu durum hücrenin beslenmesini bozar. Arteriovenöz malformasyonlar, vücutta bir çok yerde görülebilir, ancak beyin ve omuriliktekiler, kişinin sağlığı açısından daha kötü sonuçlara yol açabilir.
