心絞痛不一定會遺傳，但有研究表明心絞痛有遺傳傾向，心絞痛的直接發病原因是心肌供血的絕對或相對不足，因此減少心肌血液(血氧)的供給(血管腔內血栓形成、血管痙攣等)和增加氧消耗(運動、心率增加等)心肌供血不足主要來源於冠心病。有時，其他類型的心臟病或失控高血壓也會引起心絞痛。
如果血管中的脂肪堆積，就會出現斑塊。斑塊發生在冠狀動脈上，收縮，進一步減少心肌供血，形成冠心病。冠狀病毒內脂肪不斷沉積逐漸形成斑塊的過程稱爲冠狀病毒硬化。一些斑塊相對堅硬穩定，這將導致冠狀動脈本身的收縮和硬化。另外，一些斑塊柔軟，容易破裂形成血凝塊。冠狀動脈內壁這種斑塊的積累以下兩種方式引起心絞痛:①冠狀動脈的固定位置管腔狹窄，經過的血流大幅減少②形成的血塊部分或者全部堵塞冠狀動脈。
由於體力勞動、感情興奮、飽餐、恐懼和寒冷而誘發。典型的心絞痛經常在相似的勞動條件下發作，病情嚴重的人也可以在飲食、服裝、排便、休息時發生，疼痛發生在勞動和興奮時，不是一天或一次疲勞後。靜態發作的心絞痛是冠狀動脈痙攣的結果。
心肌缺血時疼痛的發生機制是心肌無氧代謝中的一些產物(乳酸、丙酮酸等酸性物質和激肽等多肽類物質)刺激心臟傳入神經末梢，同一脊髓段的皮膚淺表神經傳播，引起疼痛的放射。
