關于心絞痛發(fā)病原理至今尚無定論，對其爭議可追溯到本世紀初。COLBECK80多年前提出心肌缺血的疼痛是由于心室壁的牽張所致(即機械假說)，20年后，Lewis則認為疼痛與心肌局部釋放的某些物質(zhì)有關(即化學假說)。這兩派學說爭論了數(shù)十年，現(xiàn)在看來機械假說已不太可能解釋心絞痛，相反，化學假說卻得到了實驗的證實。實驗證明，心肌缺血缺氧所產(chǎn)生的致痛物質(zhì)有腺苷、乳酸、鉀離子、氫離子和血漿激肽類等。心臟的感受器主要是交感神經(jīng)末梢，這些神經(jīng)末梢在內(nèi)臟器官上的分布數(shù)量遠不如軀體感受器，主要分布在小冠狀動脈的近端。當心肌發(fā)生缺血缺氧時，局部產(chǎn)生的代謝致痛物質(zhì)刺激這些感受器，引發(fā)痛覺的神經(jīng)沖動，通過第1-4胸交感神經(jīng)節(jié)傳導到相應的脊髓節(jié)段，經(jīng)傳入神經(jīng)傳至大腦皮層而產(chǎn)生疼痛。因內(nèi)臟產(chǎn)生的痛覺常反映在脊髓相應節(jié)段的脊神經(jīng)所分布的皮膚區(qū)域，所以在心絞痛時反映出來的常是胸前區(qū)疼痛，主要位于胸骨后或心前區(qū)，并向左肩及左前臂放射，以此類推，可以解釋心絞痛的眾多不同類型。
對心臟予以機械性刺激并不引起疼痛，但心肌缺血與缺氧則引起疼痛。當冠狀動脈的供血與心肌的需血之間發(fā)生矛盾，冠狀動脈血流量不能滿足心肌的代謝的需要，引起心肌急劇的、暫時的缺血與缺氧時，即產(chǎn)生心絞痛。