Переломы костей черепа в основном носят закрытый характер и чаще бывают комбинированными — повреждениями свода и основания черепа. Наблюдаются два механизма переломов черепа. На первой фазе столкновения грузовой машины с пешеходом независимо от варианта столкновения, повреждения черепа образуются от непосредственного удара по голове частями машины в месте приложения силы. На II и III фазах повреждения чаще возникают от удара головой о части автомобиля или о грунт при падении.
Переломы свода черепа происходят в результате сгибания и дальнейшего растрескивания костной ткани в месте приложения силы. В зависимости от силы и направления удара, площади соприкосновения травмирующего предмета с черепом, свойств ударяющего предмета и других факторов возникают различные по характеру переломы — вдавленные, дырчатые, террасовидные, оскольчатые.
Первые три разновидности переломов типичны для I фазы травмы, оскольчатые более характерны для последующих двух фаз, хотя могут встретиться и на I фазе.
Переломы костей черепа сопровождаются повреждениями и изменениями со стороны оболочек и вещества головного мозга — кровоизлияния, ушибы и реже значительные разрушения. Повреждения вещества головного мозга возникают либо в месте непосредственного приложения силы, либо от контрудара на противоположном полюсе. Макроскопически они проявляются в виде очаговых кровоизлияний в коре и белом веществе или размозжений последних.