形成急性动脉栓塞的主要原因是动脉栓子、血栓或者其它类型的栓子，栓子可以是空气、血凝块、脂肪颗粒或者血管内异物、肿瘤细胞等。

其中最常见的栓子来源是心源性的，从心脏而来的血栓占到急性动脉栓塞的80%以上，心脏的病变最常见的是风湿性心脏病或细菌性心内膜炎，风湿性心脏病合并房颤或者二尖瓣狭窄时，钙化瓣膜的钙质碎片脱落使血流紊乱，流速减慢极易形成血栓。其它引起血栓的心脏病包括心肌梗死和心肌病等，所以急性动脉血栓、栓子的最常见来源是心源性的。