1、心肌耗氧与供氧失衡
当心肌需氧量突然增加时，如活动或激动时，心率增快，心脏负荷增加，心肌耗氧量增加，如此时病人冠状动脉存在粥样斑块，冠脉血流调节受限或由于其他因素使供氧跟不上需氧，则心肌发生明显缺氧而产生心绞痛。当安静休息后，心肌需氧量下降，需氧与供氧取得平衡，则疼痛缓解。造成心肌供血不足最常见的原因是冠状动脉粥样硬化。
2、冠状动脉痉挛
冠状动脉在正常生理情况下受机体神经、体液和代谢等因素调节，适应着不同情况下心肌耗氧量的需求，如冠脉血管调节发生紊乱，则可使冠状动脉痉挛，引起心肌缺血缺氧产生心绞痛(主要表现为变异性心绞痛)，严重者可引发心肌梗塞，甚至猝死。 因此避免增加身体氧耗是预防心绞痛和心肌梗塞的主要措施。
