어린이나 젊은이의 동맥은 새 고무호스와 같아 부드럽고 탄력이 있지만 나이가 들수록 뻣뻣해지고 굳어진다. 즉 혈관은 나이와 함께 늙어간다는 말인데 이것이 곧 동맥경화다.
동맥은 내막, 중막 및 외막의 세 겹으로 구성돼 있다. 그 중 내막과 외막은 얇고, 중막은 근육층으로 탄력이 있다.
혈압이 높을수록, 그리고 오래 지속될수록 동맥의 중막 근육층이 받는 스트레스는 커지는 데 지나치게 늘어나지 않도록 압력에 맞서려면 중막의 근육이 발달하고 두꺼워져야 한다. 관상동맥이나 뇌동맥은 주로 내막 쪽으로 두꺼워지면서 혈관 안쪽(내강)이 좁아져 혈류 장애가 생긴다. 이렇게 되면 심장은 혈액을 전신에 원활하게 보내기 위해 심박출량을 늘리고 혈류를 유지하고자 하는데 이로 인해 혈압이 높아지고 심장 근육이 두꺼워지면서 굳어지는 심장비대 현상이 일어나게 된다. 이처럼 고혈압은 동맥경화를 유발하고, 동맥경화는 고혈압을 촉진하는는 등 악순환을 거치게 된다.
동맥경화는 고지혈증(콜레스테롤이나 중성지방 또는 둘 다 올라간 혈액상태)에 의해서도 유발되고 악화될 수 있다. 고지혈증, 다시 말해 이상지질혈증(혈중 콜레스테롤 220mg/㎗ 이상, 트리글리세라이드 150mg/㎗ 이상, 고비중 지단백 콜레스테롤 HDL-C 40mg/㎗ 미만 등)은 발생하면 동맥 내막에 저비중 지단백 콜레스테롤(LDC-C)이 달라붙고 여기에 고혈압이 가세하면 더욱 커져서 황백색의 ‘죽상경화반’이란 침적물이 생긴다. 이런 죽상경화반 현상이 더욱 진행되면 결국 내막이 손상돼 궤양이 생기고 칼슘이나 혈소판 등이 달라붙어 혈전이 형성된다.
또한 혈관 안쪽이 더욱 좁아져 혈액순환이 안돼 허혈 상태가 되면 뇌허혈 발작(미미한 중풍)이나 협심증이 생기며, 심한 경우 혈관이 막혀 뇌경색·심근경색(심장마비 등) 등이 생기고 혈관이 터지면 뇌출혈(중풍)이 되는 것이다.