病因
中国以风湿性心脏病、二尖瓣狭窄、心房纤颤时发生的心原性血栓最多见。应用洋地黄或强力利尿药后，血液浓缩，粘度增加，利于血栓形成。二尖瓣狭窄切开术后，这一危险更为增加。主动脉骑跨型栓塞较多见于风湿性心脏病。缺血性心脏病，尤其于近期内发生心肌梗死的患者，心房纤颤或室壁动脉瘤形成时，心腔内可形成多数血栓。此外，亚急性细菌性心内膜炎也可成为动脉栓塞的病因。
血管原性血栓主要来自动脉硬化，动脉内膜受损不光滑、管腔狭窄利于血栓形成以及粥样硬化斑块脱落均可成为栓子。医原性栓塞的发病率较以往增多，心脏瓣膜（二尖瓣、主动脉瓣）置换术的动脉栓塞发病率可以高达17％。主动脉瘤切除或大血管移植手术以及动脉造影或导管检查术等也能并发动脉栓塞。
病理变化
动脉分叉部管腔突然变窄，栓子几乎总是嵌塞在动脉分叉处，肢体因缺血而疼痛及栓塞刺激管壁交感神经反射性引起远端及邻近侧枝动脉的强烈痉挛，加重肢体缺血，故在动脉栓塞早期，肢体疼痛剧烈难忍，患肢呈现苍白无血色，皮肤温度明显降低，肢体远端无动脉搏动。周围神经与肌肉对缺血的耐受性较骨骼、皮肤及其他软组织为差，而早期出现功能障碍表现为知觉麻木和运动障碍──瘫痪。临床上，可以根据皮肤温度降低和动脉搏动消失的平面估计动脉栓塞的部位，皮肤温度改变的平面较实际栓塞平面要低一个手掌的距离。
邻近侧枝动脉的痉挛大大减少了肢体远端的血流供应，血流缓慢甚至停滞，血栓延长或在其他部位发生血栓。在重症病例，因整个肢体血流迟滞，静脉回流缓慢而促成静脉内血栓形成，因此，周围动脉栓塞的病人可以突然死于深静脉血栓脱落造成的肺梗塞。同时，伴行静脉继发血栓形成后，肢体循环障碍加重，容易发生坏疽。