大量的研究表明，冠狀動脈造影顯示的冠狀動脈腔徑狹窄程度并不與以后冠心病事件的發生成線性關系，更可能與冠狀動脈壁的病變，即冠狀動脈粥樣硬化斑塊的穩定性有關。不穩定的斑塊出現裂縫甚至破裂，發生急性冠狀動脈綜合征。
動脈粥樣硬化的鈣化可出現于二十多歲的年輕人，進一步的研究發現，這種較年輕成人的病變，為在脂質核的脂質小體中的結晶鈣的聚集。鈣沉積在較年長人群中更為多見且程度更重。在多數進展性病變中，當礦化（mineralization）現象占主導時，顯示有包括脂質成分發生沉淀和纖維組織增加。
礦化現象在冠狀動脈粥樣硬化斑塊發生機制和結局中的地位尚不清楚。一些研究認為，冠狀動脈鈣化的發生可能改變粥樣硬化斑塊的機械特征，通過加強脆弱的、易于破裂的粥樣硬化斑塊，即穩定斑塊，而對受威心肌起保護作用。當大范圍冠狀動脈發生鈣化時，血管易于破裂的可能性較小，而在鈣化發生的早期和較中期，斑塊脆弱性顯著增加。
盡管鈣化始終出現于局部冠狀動脈顯著狹窄區域，但是它的顯現也意味著冠狀動脈血栓綜合征和血管成形后的冠狀動脈夾層。有研究認為，輕或中度的狹窄斑塊更可能發生破裂和導致冠狀動脈綜合征。
Hangartner等對54例患有穩定型心絞痛男性心臟的病理實驗顯示，>50%直徑狹窄的冠狀動脈病變，其中48%由向心性纖維（硬）斑塊引起、28%由富含脂質（軟）斑塊引起、12%由偏心性纖維斑塊引起、12%由偏心性富含脂質的斑塊引起。導致30%～50%狹窄的44%的斑塊為偏心性的并且經常為系列高度狹窄病變。大多數病人為不同比例的所有斑塊形式的混合，但一般來說，2/3為纖維性、1/3為富含脂質性斑塊。這些觀察指示了顯著的矛盾性，即冠狀動脈鈣化范圍越廣，冠狀動脈事件發生的可能性越大。鈣化能在一些輕或中度的狹窄斑塊中發現,有認為這種形式的病變更可能易于破裂并導致冠狀動脈綜合征，而也有人認為鈣化斑塊本身不易于破裂。更確切地說，鈣化斑塊的存在意味著更可能關系到富含脂質性斑塊和不穩定性斑塊。
1961年blankenhorn等觀察到，冠狀動脈鈣化僅僅發生于動脈粥樣硬化處。后來的一些研究也支持了這一觀點。有綜述性資料指出，動脈粥樣硬化斑塊在20～29歲人群中的發生率為50%，30-39歲人群中的發生率則提高到80%。鈣化在40～49歲人群中的發生率為50%，60～69歲人群中的發生率為80%，而顯著性狹窄在60～69歲人群中的發生率僅為30%。對于年齡在30～39歲有癥狀的冠心病患者，鈣化的發生率為72%，狹窄的發生率為60%。
一些尸檢資料顯示，冠狀動脈狹窄百分比與鈣化程度呈中度相關性。Mautner等觀察到，>75%狹窄的冠狀動脈節段，在電子束CT(EBCT）上有54%顯示有冠狀動脈鈣化，而在51%～75%、26%～50%和1%～25%的狹窄病變中僅僅分別有41%、23%和6%顯示有冠狀動脈鈣化。總之，與狹窄性病變（368）比較，更多的鈣化部位伴有非狹窄性病變（632）。另外，至少1支血管狹窄75%的冠狀動脈有93%顯示鈣化，而狹窄<50%的冠狀動脈僅20%顯示鈣化、狹窄<25%的冠狀動脈僅4%顯示鈣化。EBCT檢查結果顯示，在有癥狀和無癥狀較年輕人群中，冠狀動脈鈣化發生率為100%和25%；在有癥狀和無癥狀的老年人群中，冠狀動脈鈣化發生率為100%和74%。
動物和臨床研究也發現，動脈粥樣硬化與鈣化有相關性，但兩者的病變過程截然不同。C1air等觀察到，在動脈粥樣硬化病變退化過程中的動脈壁上顯示有鈣化成份的增加。Young等對比觀察了冠狀動脈粥樣硬化與鈣化，發現更多的鈣化發生于左前降支的近段部分，遠段部分相對較少見，這與動脈粥樣硬化病變的分布情況顯然不同。