心肌能量的产生要求大量的氧供，心肌细胞摄取血液氧含量达65%-70%，明显高于身体其他组织。因此心肌平时对血液中氧的摄取已接近最大的量，氧需要再增加时，难以从血液中获取更多的氧，只能依靠增加冠状动脉的血流量来提供。
在正常情况下，冠状循环有很大的储备通过神经体液的调节，其血流量可随身体的生理情况而有显著的变化，使冠状动脉供血和心肌需血两者保持动态平衡。
耗氧量的主要因素包括心率和心肌收缩率，称为两项乘积。当冠状动脉存在严重的狭窄时，安静时还可以代偿，而运动、心动过速、情绪激动时，心肌供氧和氧需之间就发生不平衡，这是引起大多数 慢性稳定型心绞痛发作的机制。
另一种情况是由于不稳定粥样硬化斑块破裂糜烂出血，而继发血小板聚积和血栓形成，导致管腔狭窄程度急剧加重或冠状动脉痉挛的发生，可以使心肌的氧供减少，这是引起急性冠脉综合征的主要原因。
另外，严重的贫血心肌氧供也可以降低，许多情况下心肌缺血甚至坏死，是需氧量增加和供氧量减少两者共同作用的结果。