Występuje wtedy, gdy zaistnieje dysproporcja pomiędzy zapotrzebowaniem na tlen przez serce(lub jego część) a możliwością jego dostarczenia. Stan taki może być następstwem skurczu naczynia wieńcowego, zatkania światła naczynia lub gwałtownego zwiększenia zapotrzebowania na tlen, najczęściej pod wpływem wysiłku fizycznego. W zależności od tego jak długo trwa niemożność dostarczenia odpowiedniej ilości tlenu do miejsca jego przeznaczenia w mięśniu sercowym, może dojść do przejściowego niedokrwienia serca, albo w razie przedłużania się tego stanu- nawet do jego martwicy. Stan ten może wystąpić pod wpływem różnych czynników zewnętrznych, jak nadmierny wysiłek fizyczny lub stan emocjonalny związany z sytuacja stresową. Najczęściej jednak do rozwoju choroby wieńcowej i zawału dochodzi w związku ze zmianami miażdżycowymi w naczyniach wieńcowych. W przebiegu miażdżycy dochodzi do infiltracji ścian naczyń przez ciała tłuszczowe, które powodują zmniejszenie ich elastyczności, gładkości i przekroju. Zwężone, mało elastyczne i nierówne ściany naczyń sprzyjają wytrącaniu się elementów krwi i ich odkładaniu na ścianach naczynia aż do powstania zakrzepu-jego zamknięcia. Często, w czasie stopniowego zmniejszania się światła naczynia, a tym samym zmniejszania przepływu krwi, pogarszają się warunku ukrwienia odcinka serca zaopatrywanego w krew przez to naczynie. Następuje niedokrwienie powodujące zmiany w pracy mięśnia sercowego tak jak mniejszą siłę skurczu.