心肌梗塞的病理生理過程是心臟血管堵塞以後，會發生心肌缺血、缺氧，會導致心肌細胞壞死，壞死以後會釋放炎性物質入血，便可以導致疼痛的發生。還有一部分是由於急性心肌梗死，導致心臟表面有炎性物質滲出，刺激心包，出現心包炎症，繼而引起心臟疼痛。

本身心臟疼痛是一種內臟痛，部位不是很確定，和四肢疼痛不一樣。有時心臟痛可以表現為典型的胸骨後正中、左前胸疼痛，但也可以表現為嗓子疼痛，牙痛、頭痛、左上肢甚至左側小拇指疼痛，這都是放射痛。內臟疼痛傳導通路和正常四肢疼痛傳導通路不一樣，還有極個別人會出現下肢痛。

心肌梗塞會出現胸痛，這是最典型的表現。一旦出現胸痛以後，便要識別，因為大部分病人出現胸痛往往都有誘因，尤其是冠心病，但極個別患者在急性心肌梗死發生時，往往沒有明確誘因，往往在看電視和別人說話的過程中突然發生胸痛。胸痛特點一般是在情緒激動以後，突然出現劇烈疼痛，疼痛可以持續半個小時以上，甚至1-2個小時不緩解，一般含服硝酸甘油也不會緩解，這是急性心肌梗死引起疼痛的最常見的症狀。