肺動脈栓塞使肺血管阻力增加，肺循環阻力增加，肺動脈壓突然間增高，心排血量急劇下降。患者出現循環衰竭，休克，重要臟器供血不足，腦血管，冠狀動脈供血不足，暈厥，甚至死亡，導致急性右心衰。而且大量的小栓子刺激血管會引起迷走神經興奮，刺激血小板釋放出五羥色胺，血栓素a2等，神經反射引起冠狀動脈，肺動脈，支氣管動脈痙攣，肺動脈高壓，右心衰竭，頑固低氧血癥。冠狀動脈供血不足引起急性心肌缺血。