心肌能量的產生要求大量的氧供，心肌細胞攝取血液氧含量達65%-70%，明顯高于身體其他組織。因此心肌平時對血液中氧的攝取已接近最大的量，氧需要再增加時，難以從血液中獲取更多的氧，只能依靠增加冠狀動脈的血流量來提供。在正常情況下，冠狀循環有很大的儲備通過神經體液的調節，其血流量可隨身體的生理情況而有顯著的變化，使冠狀動脈供血和心肌需血兩者保持動態平衡。耗氧量的主要因素包括心率和心肌收縮率，稱為兩項乘積。當冠狀動脈存在嚴重的狹窄時，安靜時還可以代償，而運動、心動過速、情緒激動時，心肌供氧和氧需之間就發生不平衡，這是引起大多數慢性穩定型心絞痛發作的機制。另一種情況是由于不穩定粥樣硬化斑塊破裂糜爛出血，而繼發血小板聚積和血栓形成，導致管腔狹窄程度急劇加重或冠狀動脈痙攣的發生，可以使心肌的氧供減少，這是引起急性冠脈綜合征的主要原因。另外，嚴重的貧血心肌氧供也可以降低，許多情況下心肌缺血甚至壞死，是需氧量增加和供氧量減少兩者共同作用的結果。