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。

心肌缺血引起心絞痛的機制并不完全清楚。目前認為，短暫性心肌細胞缺血缺氧、局部酸中毒或血鉀濃度增高，可激發(fā)腺苷、緩激肽、組織胺或5-羥色胺類物質(zhì)的釋放，刺激心臟內(nèi)無鞘交感神經(jīng)終板，沖動經(jīng)心臟神經(jīng)叢傳至t1-t2交感神經(jīng)節(jié)和相應的脊髓段，再通過丘腦傳入到大腦皮層而產(chǎn)生痛覺。至于放射至臂、頸及腹部的牽涉痛，可能系次級神經(jīng)元的共同通路所引起。過度的沖動可刺激次級神經(jīng)元的共同通路，傳到臂神經(jīng)叢、頸神經(jīng)根等而產(chǎn)生相應部位的疼痛。

一些患者發(fā)生心肌缺血，并無疼痛發(fā)生，其機理還不清楚。糖尿病患者的無痛性心肌缺血可能與自發(fā)性神經(jīng)變性有關。一些患者心肌梗死后不再發(fā)生心絞痛，則可能與梗死區(qū)域神經(jīng)末梢損害有關。