颅骨修补恢复了原有的解剖结构，隔绝了大气压对颅内压的影响。脑外伤后出现的脑缺血是继发性脑损伤的主要原因，颅骨修补可松解硬膜与皮瓣及骨窗边缘的粘连，解除其对脑表面血管的牵拉、扭曲和压迫，并阻止脑组织随体位变化而在颅骨缺损区做往复运动，从而改善局部脑组织的血流动力学，使局部脑血流量增加，减少脑组织继发性损害，促进神经功能的恢复。
有研究报道颅骨缺损可增加脑积水的发生概率，由于缺损处局部颅内压降低，致蛛网膜颗粒吸收脑脊液能力下降，局部静脉血回流增加，致脑脊液流出减少，脑组织萎缩，脑室扩张，尤其对颅骨缺损部位靠近矢状窦者影响更大。早期行颅骨修补术者，部分脑积水可有缓解甚至消失。
另有研究发现颅骨缺损区脑组织、脑脊液动力学都有不同程度的紊乱，脑血管储备能力下降，脑葡萄糖代谢减少。颅骨修补术后，上述异常都相应得到纠正及提高，病人的神经症状也有所改善。
颅骨缺损病人的心理负担、精神压力较重，尤其惧怕受伤部位再次受打击和震动，病人的抑郁焦虑、恐惧因素要高于外伤后非颅骨缺损者，因此，其生活质量明显偏低。烦骨修补手术有助于病人的心理和精神康复。
