(一)發病原因
周圍血管動脈閉塞是全身動脈硬化的一部分，其病因和危險因素與其他部位的動脈硬化的危險因素相似，年老，高血壓，血脂異常和糖尿病為主要病因，在衰老過程中，動脈內膜在損傷因子作用下，內皮細胞損傷剝離，在此基礎上反復血栓形成，同時伴有大量脂蛋白等滲入淤滯，加上內皮細胞增生，纖維形成，引起動脈硬化。
(二)發病機制
本病的發生機制現在尚難以一種學說闡明，但可以是各種因素引起血管內皮損傷學說，脂質滲入學說，血栓形成學說等結合解釋，分子生物學研究證明，血管壁的細胞與血液中有形成分相互影響在發病中起主動作用，如內皮損傷，血漿中含膽固醇的低密度脂蛋白量增高并滲入內膜中，而后刺激平滑肌從動脈中層向內膜遷移，增生，是最重要的發病因素。
病理表現為病變呈節段性，累及大的和中等動脈，動脈內膜下層粥樣硬化斑塊形成，內膜中結締組織基質增加和類脂質沉積，引起內膜細胞增生，管腔狹窄，當內膜破壞，斑塊壞死和潰瘍，引起血栓形成，導致管腔閉塞，造成肢端缺血，血栓機化后再通，并在閉塞的兩端產生側支循環，此外，管壁鈣質沉積，少數病例因動脈擴張成為動脈瘤。
動脈閉塞多見于腹主動脈下端，髂動脈和股動脈，上肢動脈較少受累，偶爾可發生在鎖骨下動脈近端和尺動脈，有些老年人或伴有糖尿病的患者，病變可先發生在較小的動脈，如脛前和脛后動脈，病變后期動脈常擴張，變硬，呈條索狀或不規則扭曲。
患肢的缺血程度取決于動脈閉塞的部位，程度，范圍，閉塞發生的速度，以及側支循環建立的代償程度，臂部動脈循環閉塞時，因為頸部，肩胛帶和肘部的豐富側支網可能足以防止缺血癥狀，臂部的癥狀通常由靠近主動脈弓的鎖骨下動脈和頭臂動脈的阻塞性病變所致，血管狹窄不到75%通常不影響肢體靜息時的血流，血管狹窄≥60%在運動時才會發生肢體缺血，患肢組織缺血后皮膚萎縮變薄，皮下脂肪消失而由纖維，結締組織所替代，骨質稀疏，肌肉萎縮，并出理缺血性神經炎，后期可出現壞疽，壞疽常從患肢的末端開始,可以局限在腳趾，也可擴展到足部或小腿，但很少超過膝關節，糖尿病患者易導致壞疽和組織的感染。