绝大多数的冠心病患者发病时会出现心前区疼痛。冠心病是由于冠状动脉血管发生了粥样硬化性病变、血管内膜增生，导致血管管腔狭窄，甚至堵塞，从而引起心肌的缺血、缺氧。心肌细胞因缺血、缺氧发生无氧糖酵解产生了乳酸、丙酮酸以及多肽类物质，这些物质积聚后，会刺激心脏的自主神经产生疼痛感觉。由于这些自主神经主要分布在胸骨后、两侧手臂的内侧，因此疼痛也主要发生在胸骨后，但可波及到心前区，范围一般有手掌大小，界限通常不是很清楚。临床上还有一部分糖尿病患者因心脏内的自主神经发生了糖尿病性神经病变，出现了疼痛不敏感的现象。因此，这类患者发生冠心病后心前区可无明显的疼痛。
