乳癌是所有癌症中出現腦轉移發生率第二位。根據CEREBEL臨床試驗的資料，轉移性乳癌無症狀患者中，大約有20%可以通過篩檢段被查出有腦轉移。而文獻報導乳癌出現腦轉移發生率為10%-16%，Her2陽性出現腦轉移發生率更高達1/3。

根據分析，影響腦轉移發生的最重要兩個因素，是診斷時乳癌的分期與其分子亞型。早期乳癌腦轉移的發生率僅有2.5%，而局部晚期乳癌和第4期乳癌分別為7.6%和13.4%。Her2陽性之腦轉移發生率最高，其次是三陰性，Luminal B和Luminal A型。年輕女性，高細胞增殖率，雌激素受體陰性和/或Her2受體陽性的患者，腦轉移發生率最高。

目前對於乳癌腦轉移的發生機制並不甚明確，幾個重要的步驟包括乳癌細胞遷移，血液擴散，逸出和轉移性生長。而介導細胞之間、細胞與基質之間相互作用最重要的因數是解聚素和基質金屬蛋白酶區域相關蛋白8（metalloproteinase domain-containing protein，ADAM8）和整合素β1。ADAM8是一個介導乳癌細胞與細胞之間，以及乳癌細胞-基質相互作用的蛋白酶，同時也可以媒介配體和受體之間的解聚。ADAM8分子在乳癌中呈高表達狀態，尤其在三陰性乳癌中，與轉移灶生長和預後不良有密切的相關。研究顯示超過60%的轉移性乳癌患者其ADAM8呈現陽性。β1整合素是膠質瘤浸潤潛在的介導分子，通過促進不同的酪氨酸激酶受體間的分子轉導起到了促進作用。乳癌細胞-基質相互作用對乳癌細胞跨過血腦屏障至關重要，β1整合素可通過此機制發揮作用。

血腦屏障是乳癌細胞進入顱內最重要的屏障。環氧化酶2（cyclooxygenase-2，COX2）在內皮細胞的表達，可以促進乳癌金屬蛋白酶的表達，增加乳癌細胞跨過血腦屏障的能力。