冠心病的病理基础是冠状动脉的粥样硬化斑块形成，管腔狭窄或痉挛引起冠状动脉血流减少，导致心肌缺血表现；如果粥样硬化斑块出血、血栓形成则导致冠脉闭塞、血流中断，引起其供血局部急性心肌梗死，当坏死心肌逐渐纤维化，形成心肌瘢痕，即为陈旧性心肌梗死。

研究表明冠状动脉狭窄程度与冠状动脉流量减少不呈线性相关，而冠脉流量减少与室壁运动异常也不一定呈线性相关。冠脉管腔面积狭窄率＜85%时，冠脉流量相对稳定，随着狭窄程度进一步增加，冠脉流量才急剧下降。当冠脉流量减少40%（相当冠脉管腔面积缩小88%）时，二维超声心动图可检出局部节段收缩异常，冠脉流量减少＞50%才出现心电图ST段的降低，冠脉流量减少＞70%以上才出现左心泵功能异常：左室射血分数降低。

冠状动脉直径狭窄率与面积狭窄率的关系大约为：直径狭窄50%相当于面积狭窄75%，直径狭窄60%相当于面积狭窄85%，直径狭窄70%相当于面积狭窄90%。

心肌供血障碍除与管腔狭窄的程度有关外，还与侧支循环发展有关，因此心肌缺血的程度与冠状动脉狭窄的程度并不完全一致。