Choroba wieńcowa powstaje w wyniku odkładania się cholesterolu w ścianie tętnic zaopatrujących serce w krew (tętnic wieńcowych), co prowadzi do powstawania blaszek miażdżycowych.
Z czasem, rosnące blaszki miażdżycowe zwężają światło tętnicy w tak znacznym stopniu, że upośledzają przepływ krwi i powodują niedokrwienie mięśnia sercowego, co pacjent odczuwa jako objawy bólu, pieczenia lub ucisku w klatce piersiowej, niekiedy z promieniowaniem np. do lewej ręki, szczęki lub do okolicy między łopatkami (są to objawy dławicy piersiowej lub inaczej choroby niedokrwiennej serca).
Początkowo objawy te pojawiają się wyłącznie przy większym wysiłku, a z czasem (czyli wraz z powiększaniem się blaszki miażdżycowej) również przy niewielkim tylko wysiłku lub nawet w spoczynku.
W niektórych przypadkach, w których dochodzi do pęknięcia blaszki miażdżycowej i tym samym do gwałtownego ograniczenia lub nawet zatrzymania przepływu krwi, w tętnicy dochodzi do zawału serca (martwicy mięśnia sercowego) – wówczas objawy są zwykle bardziej gwałtowne, mogą im towarzyszyć również poty, nudności czy brak tchu.