心肌缺血的原因包括冠状动脉粥样硬化致管腔狭窄阻塞使心肌供血减少、冠状动脉痉挛因吸烟寒冷等因素诱发、冠状动脉栓塞由栓子堵塞血管致血供中断、心肌耗氧量增加超出冠脉供血能力、贫血因携氧能力下降致心肌缺氧、严重心律失常使冠脉灌注时间减少及先天性冠状动脉畸形等因素。
一、冠状动脉粥样硬化
冠状动脉粥样硬化是导致心肌缺血最常见的原因。动脉壁内脂质沉积形成粥样斑块，逐渐使冠状动脉管腔狭窄甚至阻塞，减少心肌的血液供应。例如，大量流行病学研究表明，动脉粥样硬化病变程度与心肌缺血的发生密切相关，随着粥样斑块的进展，心肌供血会逐步受限，当狭窄程度达到一定程度时，就会引发心肌缺血症状。
二、冠状动脉痉挛
冠状动脉痉挛可引起心肌缺血，常见于变异型心绞痛。多种因素可诱发痉挛，如吸烟、寒冷刺激、某些神经体液因素等。吸烟产生的尼古丁等物质会影响血管内皮功能，导致冠脉痉挛；寒冷环境下，机体应激反应可能促使冠脉发生痉挛，进而造成心肌供血短暂性减少，引发心肌缺血。
三、冠状动脉栓塞
冠状动脉栓塞是指栓子堵塞冠状动脉，常见栓子来源包括血栓、空气、脂肪等。例如，心脏内形成的血栓脱落可随血流进入冠状动脉，导致血管阻塞，使相应供血区域的心肌血供中断，引发心肌缺血。这种情况相对较少见，但一旦发生，心肌缺血的程度往往较为严重。
四、心肌耗氧量增加
当机体存在某些情况使心肌耗氧量显著增加时，可能超出冠状动脉的供血能力从而引发心肌缺血。例如高血压患者，血压持续升高会使心肌收缩期室壁张力增加，心肌耗氧量明显增多，若冠状动脉供血不能相应增加以满足需求，就会导致心肌缺血。另外，剧烈运动、情绪激动等使心率加快、心肌收缩力增强时，也会增加心肌耗氧量，若冠脉供血不足则易引发心肌缺血。
五、其他因素
贫血患者由于血红蛋白数量减少，携氧能力下降，即使冠状动脉供血正常，心肌也会因缺氧而出现缺血表现；严重心律失常如快速型心律失常，可使心脏舒张期明显缩短，冠状动脉灌注时间减少，影响心肌供血，从而引发心肌缺血。此外，某些先天性冠状动脉畸形等也可能导致心肌缺血，但相对较为罕见。
