心脏骤停为心脏疾病引起，80%病人由于心电功能异常，20%病人为机械收缩功能丧失，也可因循环衰竭或通气障碍引起明显的呼吸性酸中毒（心肺骤停）。不论心或肺何者先行衰竭，两者通常密切相关。心电功能异常为心脏猝死的最常见机制，VF为来院前心脏猝死主要的心律（占70%）。
VF时，心室肌整体的协同收缩能力丧失，使有效心排量立即终止，导致循环停止。虽然急性心肌梗死可引起VF而心脏骤停，但54%幸存者在随访中无提示心肌梗死的心电图和酶的变化，VF亦能由下列原因引起：慢性室性心律失常加重（原发性VF），低电压触电（110~220伏2~3秒），电解质紊乱（特别是K和Ca），淡水中近乎溺死引起的溶血，深低温（7mEq/L）或高血镁使心肌细胞膜过度极化。
电机械分离指有心电除极而无机械收缩，其原发机制为心脏破裂，急性心包填塞，心脏整体缺血，急性心肌梗死，心腔内肿瘤或血栓阻塞以及慢性心力衰竭。
循环休克有许多原因，包括有效循环血容量降低（如由于大量失血，在严重烧伤，胰腺炎使第三空间液体大量丧失），周围血管张力丧失使静脉回流减少（如败血症，过敏性休克，深低温，中枢神经系统损伤，药物或麻醉过量）；或心室充盈或心室排出受阻（如心包填塞，肺动脉巨大栓塞，张力性气胸），但舒张期动脉压过低为导致冠脉血流不足，心肌电不稳定和心搏停止的常见原因。
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