心臟性猝死主要為致命性快速心律失常所致。它的發生是冠狀動脈血管事件、心肌損傷、心肌代謝異常和自主神經張力改變等因素相互作用引起的一系列病理生理異常的結果。
但這些因素相互作用產生致死性心律失常的最終機制尚無定論。嚴重緩慢性心律失常和心臟停搏是心臟性猝死的另一重要原因,電生理機制是當竇房結和(或)房室結功能異常時刺激自律細胞不能承擔起心臟的起搏功能,常見于病變彌漫累及心內膜下浦肯野纖維的嚴重心臟疾病。無脈性電活動,過去稱為電–機械分離是引起心臟性猝死的相對少見的原因,可見于急性心肌梗死時心室破裂、大面積肺梗死時。非心律失常性心臟性猝死所占比例較少,常由心臟破裂、心臟流入和流出道的急性阻塞、急性心臟壓塞等導致。