L'insuffisance coronaire peut être liée au développement d’une ou plusieurs plaques d’athérome, qui rétrécissent le calibre de l’artère. Beaucoup plus rarement, elle est due à un spasme coronaire.

Les plaques d’athérome sont surtout constituées par des dépôts de graisses (lipides), qui s’accumulent progressivement avec l’âge. Au début, ce sont de simples stries lipidiques. Puis les dépôts épaississent la paroi de l’artère, gênant le passage du flux sanguin. Lors des efforts, qui augmentent les besoins en oxygène du myocarde, la douleur d’angine de poitrine apparaît.

Lorsque la plaque d’athérome est importante, elle risque de se fissurer. Un caillot se forme en regard de la fissure et peut boucher plus ou moins complètement l’artère, provoquant un syndrome coronarien aigu pouvant aller jusqu'à l'infarctus.

De nombreux facteurs favorisent le développement des plaques d’athérome, en particulier l’excès de graisses et de cholestérol dans le sang (hyperlipidémie), le tabagisme, le diabète et l’hypertension artérielle. D’autres éléments ne sont pas accessibles à la prévention. Ainsi, le risque d’athérome et de maladie coronarienne augmente avec l’âge. Il est plus élevé chez les hommes et en cas d’antécédents familiaux d’insuffisance coronaire. Ces cas familiaux peuvent être dus à de mauvaises habitudes communes mais aussi à l’existence de facteurs de prédisposition génétique.