顱骨修補恢復了原有的解剖結構，隔絕了大氣壓對顱內壓的影響。腦外傷后出現的腦缺血是繼發性腦損傷的主要原因，顱骨修補可松解硬膜與皮瓣及骨窗邊緣的粘連，解除其對腦表面血管的牽拉、扭曲和壓迫，并阻止腦組織隨體位變化而在顱骨缺損區做往復運動，從而改善局部腦組織的血流動力學，使局部腦血流量增加，減少腦組織繼發性損害，促進神經功能的恢復。有研究報道顱骨缺損可增加腦積水的發生概率，由于缺損處局部顱內壓降低，致蛛網膜顆粒吸收腦脊液能力下降，局部靜脈血回流增加，致腦脊液流出減少，腦組織萎縮，腦室擴張，尤其對顱骨缺損部位靠近矢狀竇者影響更大。早期行顱骨修補術者，部分腦積水可有緩解甚至消失。另有研究發現顱骨缺損區腦組織、腦脊液動力學都有不同程度的紊亂，腦血管儲備能力下降，腦葡萄糖代謝減少。顱骨修補術后，上述異常都相應得到糾正及提高，病人的神經癥狀也有所改善。顱骨缺損病人的心理負擔、精神壓力較重，尤其懼怕受傷部位再次受打擊和震動，病人的抑郁焦慮、恐懼因素要高于外傷后非顱骨缺損者，因此，其生活質量明顯偏低。顱骨修補手術有助于病人的心理和精神康復。