(1)斑塊破裂：斑塊表面突然破裂，血栓形成是UA的主要原因。決定斑塊破裂的主要因素在于斑塊的組成和脆性，而不是狹窄的程度。臨床研究表明：
①小的即早期中度狹窄的斑塊較晚期嚴重狹窄的斑塊更易破裂。
②由新月形的脂質堆積形成，被纖維帽與血管腔分隔的偏心型斑塊因含有較高的膽甾烯酯，高于游離膽固醇結晶的含量易于破裂。
③富含細胞外基質和維帽內的巨噬細胞通過吞噬作用減少胞外基質，分泌蛋白酶，削弱纖維帽，使斑塊易于破裂。
④纖維帽內的巨噬細胞通過吞噬作用減少胞外基質，分泌蛋白酶，削弱纖維帽，使斑塊易于破裂。
⑤在許多的觸發因子作用下，如心率、血壓、心肌收縮力、冠狀動脈流量和張力的增加等使斑塊負荷加大，脆弱斑塊可以破裂。但絕大多數UA患者是在沒有任何明顯觸發因素下發生的，斑塊病變活動性增加和斑塊疲勞起主要作用。
(2)血小板聚集：迄今已有充分證據證明血小板聚集是UA及AMI患者誘發缺血性發作的原發現象或斑塊破裂的繼發現象。其他因素也起作用，例如交感性血管張力增加、血液中兒茶酚胺水平的升高、高膽固醇血癥、白細胞激活以及纖溶作用的異常等，可表現為纖溶酶原激活物抑制物Ⅰ型(PaI-I)的血清濃度增高，α2腎上腺素能及5-羥色胺能血小板受體的激活，這些均可促使血小板聚集。
(3)急性血栓形成：脆弱的斑塊破裂或不穩定的斑塊幾何形狀的迅速改變隨后的血栓形成導致血管近乎完全閉塞，從而引起UA的臨床表現。在斑塊破裂時，一些局部和全身的因素影響著血栓沉積的程度和時間。其局部因素包括血液流變學性能和動脈病變處的組織特征。血小板沉積量亦與血液切變力成正比。各種斑塊常暴露在高切變力的血流部位，它們的致血栓性增加，有大約2/3的UA患者，富含膽甾烯酯的斑塊潰瘍面是最強的組織因子。血管壁的組織特征包括損傷部位的深淺、面積、形狀，膠原纖維類型，組織凝血活酶，前列環素生成，凝血
酶含量等。全身因素如感染、高膽固醇血癥等可能和致血栓有關。
(4)冠狀動脈痙攣：可能在不穩定心絞痛的發病機制中起重要作用。不穩定心絞痛冠脈病變以偏心性狹窄多見，在病變的冠脈周徑內尚保留弧形的正常管壁。這為冠脈痙攣提供了條件。在冠脈嚴重狹窄時，冠脈張力輕度改變就能引起心絞痛發作。部分不穩定心絞痛的冠脈病變并不嚴重，有10%～20%的患者可能無明顯狹窄。在這些病人，冠脈痙攣可能是不穩定的心絞痛的主要發病機制。冠脈痙攣可使較松軟的粥樣斑塊破裂。一方面可引起斑塊下出血，另一方面可導致血小板聚集，血小板破裂，釋放血栓素A2和其他血管活性物質導致血管痙攣，血栓形成，誘發不穩定心絞痛。
(5)內皮功能：血管內皮是蛋白質合成最活躍處，是十分重要的分泌器官。內皮細胞合成種種結締組織成分，血管收縮物質(內皮素，血管緊張素因子、內皮收縮因子EDCF)，血管擴張物質(內皮舒張因子EDRF)，鈣調素基因相關肽(CGRP)以及抗凝物質(肝素類似物)，纖溶物質組織型纖溶酶元激活物(tPA)。這些內分泌因素調節著冠脈舒縮反應并保持血液的流動性。內皮細胞的功能可因缺血，脂類物質沉著，血液動力的機械損傷而受損。因此內皮功能異常對不穩定心絞痛中的血管痙攣，血栓形成起重要作用。