การตีบแคบของหลอดเลือดแดงอาจเกิดจากกระบวนการที่เรียกว่า ภาวะหลอดเลือดแข็ง (atherosclerosis, arteriosclerosis, หรือ arteriolosclerosis) เกิดขึ้นเมื่อเนื้อเยื่อ (ประกอบด้วยไขมันและสารอื่น ๆ ) สะสมอยู่ตามผนังหลอดเลือดแดง สำหรับโรคหลอดเลือดหัวใจ (CAD) หรือโรคหัวใจขาดเลือด (IHD) เป็นคำศัพท์ที่ใช้อธิบายถึงการตีบของหลอดเลือดหัวใจ[8]

ในขณะที่โรคดำเนินไปการสะสมของแผ่นคราบสามารถยับยั้งการไหลเวียนของเลือดไปยังกล้ามเนื้อหัวใจ หากเกิดการขาดเลือดเฉพาะที่ (ischemia) หัวใจจะไม่สามารถทำงานได้อย่างถูกต้องโดยเฉพาะภายใต้ความเครียดที่เพิ่มขึ้น อาการเจ็บเค้นอกคงที่ คืออาการเจ็บหน้าอกเมื่อมีการออกแรง ซึ่งจะดีขึ้นด้วยการพักผ่อน อาการเจ็บเค้นอกที่ไม่คงที่ คืออาการเจ็บหน้าอกที่สามารถเกิดขึ้นได้ในเวลาพัก รู้สึกรุนแรงมากขึ้น และ/หรือนานขึ้นกว่าภาวะเจ็บเค้นอกคงที่ ซึ่งเกิดจากการตีบของหลอดเลือดมากขึ้น[9]

อาการหัวใจวายเป็นผลมาจากการแตกของคราบในหลอดเลือดอย่างฉับพลัน และการก่อตัวของก้อนลิ่มเลือดที่อุดตันการไหลเวียนของเลือดไปยังส่วนหนึ่งของหัวใจ ที่นำไปสู่อาการเนื้อตายเหตุขาดเลือด (infarct)

โรคหลอดเลือดหัวใจ (CAD) อาจส่งผลให้เกิดภาวะหัวใจล้มเหลวหรือภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะ หัวใจล้มเหลวเกิดจากการขาดออกซิเจนเรื้อรังเนื่องจากการไหลเวียนของเลือดลดลง ซึ่งเมื่อเวลาผ่านไปทำให้หัวใจอ่อนแอ ภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะเกิดจากการส่งผ่านเลือดไม่เพียงพอไปยังหัวใจ ซึ่งรบกวนสัญญาณแรงกระตุ้นไฟฟ้าของหัวใจ

หลอดเลือดหัวใจสามารถเกิดการตีบเมื่อตอบสนองต่อสิ่งเร้าต่าง ๆ ซึ่งส่วนใหญ่เป็นสารเคมี ซึ่งเรียกว่าปฏิกริยาสะท้อนของหัวใจ

นอกจากนี้ยังมีกรณีที่หายากคือ การฉีกของหลอดเลือดหัวใจที่เกิดขึ้นเอง (spontaneous coronary artery dissection) โดยที่ผนังของหลอดเลือดหัวใจเส้นหนึ่งรั่วทำให้เกิดอาการปวดอย่างรุนแรง การฉีกของหลอดเลือดหัวใจโดยธรรมชาตินั้นแตกต่างจาก CAD โดยไม่ได้เกิดจากการสะสมของคราบในหลอดเลือดแดง และมีแนวโน้มที่จะเกิดขึ้นในบุคคลที่อายุน้อยกว่า รวมถึงผู้หญิงที่เพิ่งคลอด หรือผู้ชายที่ออกกำลังกายอย่างหนัก[10]