主动脉瓣反流引起左心室舒张末容量增加，使每搏容量增加和主动脉收缩压增加，而有效每搏血容量降低；左心室舒张末容量增加，左心室重量增加，进而引起左心功能不全和衰竭；左心室收缩每搏容量增加引起收缩压增加和左心室射血时间延长；左心室收缩压的增高引起舒张时间减少；舒张时间（心肌灌注时间）、主动脉舒张压和有效每搏容量的降低均可减少心肌氧供。左室心肌重量增加导致心肌氧耗的增加，心肌氧耗增加和氧供减少引起心肌缺血，这些因素进而更加重了左心室功能衰竭。因心肌氧耗增加，主动脉舒张压降低和心肌内小血管舒张储备能力降低可出现心绞痛症状。
急性主动脉瓣反流左室容量负荷急剧增加，如反流量大，左室急性扩张以适应容量过度负荷的能力有限，造成左心室舒张末压力急剧升高而导致左房压升高，引起肺淤血甚至肺水肿。左室舒张压急剧增高，可导致二尖瓣提早关闭，有助于防止左房压过度升高和肺水肿发生，但该代偿机制有限，随急性主动脉瓣反流导致血流动力学障碍的加剧，左房代偿扩大有限，最终发生左房压和肺静脉压增高，出现急性肺水肿和左心衰竭。
