目前对动脉硬化闭塞症的发病原因还不明了，可能是综合因素导致发病。
1、类代谢紊乱
动脉硬化闭塞症应用高胆固醇和动物脂肪饮食给家兔等动物形成动脉粥样硬化斑，结果与人类相似，提出了脂类代谢与本病有关的看法，高脂血症如何侵犯血管壁。
经血管紧张素和其他血管收缩剂实验表明，可能是通过血管收缩剂增加细胞收缩和细胞松解，使细胞裂隙加大，有利脂类进入。在人类高脂血症者有多少人发生了动脉粥样硬化还不清楚，但糖尿病者可见经常发生动脉硬化，而且起病较早。
同时高脂血症者未必都会患动脉粥样硬化症，这在近年的研究已得到证实，可能与高密度脂蛋白含量高，比例未见失调，或与载脂蛋白比例失调等有关。
2、血栓生成说
有人认为动脉粥样硬化斑系血凝块之误，并无脂质潴留在血管壁，动脉硬化闭塞症但此说虽难以证实，然而，可看到血栓形成，纤维蛋白堆积和纤维蛋白的溶解，在本病的发病中是起一定作用的。
动脉壁血供改变正常的动脉血管营养来源有：①血管滋养管分支穿过外膜，但不进入内膜;②血管腔内营养物质直接供应内膜。当动脉一旦出现病变，则毛细血管形成并穿进内膜，与血管滋养管分支吻合，伸到血管腔内，若压力改变或支撑组织坏死，这些血管即破裂，引起内膜下小出血，其结果引起脂肪变性而导致动脉粥样硬化斑块。
3、动脉壁异常负载
高血压病人的动脉粥样硬化，其发生率比正常人高2-3倍，且血压的高、低与动脉硬化及组织学改变的程度成正比，
冠状动脉粥样硬化高压血流对动脉壁产生张力性机械性损伤，促使局部血栓形成，脂肪变性沉积物促进动脉粥样硬化形成。
4、遗传因素
如同一家族或同胞兄弟本病发生率较其他人高。应引起重视。
5、感染
近年来，感染因素在动脉粥样硬化发病中的作用，引起了诸多学者的重视。感染可以引起血管壁细胞功能改变，血管通透性改变，以及形成的免疫复合物沉积在血管壁，激活补体进一步损伤血管内膜，都可促使血栓形成。另外感染影响脂质代谢也可促使动脉硬化。
6、其他
肥胖、糖尿病、维生素缺乏、微量元素平衡失调等因素，都与动脉粥样硬化有一定的关系。