Το έμφραγμα αποτελεί κι αυτό απότοκο της θρόμβωσης αλλά η διαδικασία με την οποία συμβαίνει διαφοροποιείται από αυτή που περιεγράφηκε νωρίτερά. Στην περίπτωση του εμφράγματος η αθηρωματική πλάκα περιέχει εκτός από λιπίδια και ουλώδη ιστό που δημιουργείται εξαιτίας της χοληστερόλης. Χαρακτηριστικό του ιστού αυτού είναι ότι είναι ινώδης και δύσκαμπτος με αποτέλεσμα να περικλείει το λιπώδες ίζημα (αθήρωμα) και να καθιστά τα σημεία στα οποίο συμβαίνει η διαδικασία αυτή πιο άκαμπτα από την υπόλοιπη αρτηρία. Κάθε απότομη πίεση μπορεί να προκαλέσει διαχωρισμό αυτού του περιβλήματος, δημιουργώντας ακόμα πιο μεγάλη βλάβη στο τοίχωμα της αρτηρίας. Η νέα βλάβη προκαλεί τον σχηματισμό ακόμα μεγαλύτερου θρόμβου, σε μια προσπάθεια αυτοΐασης του οργανισμού, ο οποίος συνήθως αποφράσσει εντελώς την αρτηρία. Όταν συμβεί αυτό, το αίμα δεν μπορεί πλέον να φθάσει στο τμήμα της καρδιάς που βρίσκεται μετά τον θρόμβο, με αποτέλεσμα τα κύτταρα που βρίσκονται στο τμήμα αυτό της καρδιάς να νεκρώνονται.
Όταν λοιπόν αποφραχθεί από έναν θρόμβο μια από τις στεφανιαίες αρτηρίες προκαλείται έμφραγμα. Χαρακτηριστικό του εμφράγματος είναι πόνος που εντείνεται καθώς παίρνουν τα λεπτά και προκαλείται από την αδυναμία αιμάτωσης τμήματος της καρδιάς. Σε σπάνιες περιπτώσεις ο θρόμβος μπορεί να διαλυθεί μόνος του. Συνήθως όμως δεν συμβαίνει αυτό. Εάν η κυκλοφορία του αίματος δεν αποκατασταθεί, το τμήμα του μυοκαρδίου που αιματωνόταν από την αρτηρία που αποκλείστηκε νεκρώνεται μέσα σε 5 έως 10 λεπτά. Η διαδικασία αυτή ονομάζεται έμφραγμα του μυοκαρδίου.
Η έκταση του εμφράγματος εξαρτάται από διάφορους παράγοντες. Καταρχήν εξαρτάται από το μέγεθος της αρτηρίας που αποφράχθηκε, όσο μεγαλύτερη είναι τόσο μεγαλύτερη είναι και η βλάβη. Δεύτερον, σημαντικός παράγων είναι η κατάσταση των υπολοίπων στεφανιαίων αρτηριών, όσο περισσότερες έχουν πρόβλημα τόσο μεγαλύτερη είναι και η ζημιά που υφίσταται η καρδιά. Τέλος, σημαντικός παράγων είναι και το εάν έχει αναπτυχθεί από τον οργανισμό εναλλακτική κυκλοφορία με την ανάπτυξη νέων βοηθητικών αγγείων στο μυοκάρδιο. Στην περίπτωση που έχουν αναπτυχθεί τέτοια βοηθητικά αγγεία για να τροφοδοτήσουν με αίμα την περιοχή του μυοκαρδίου που επηρεάζεται από τη στεφανιαία που υφίσταται την απόφραξη, η βλάβη από το έμφραγμα είναι μικρότερη. Την ανάπτυξη αυτών των βοηθητικών αγγείων την διεγείρει ικανοποιητικά η τακτική σωματική άσκηση.
Η βλάβη του μυοκαρδίου έχει ως αποτέλεσμα η καρδιά να μην μπορεί να πάλλεται αποτελεσματικά. Το αποτέλεσμα είναι να μειώνεται η αρτηριακή πίεση κα ο ασθενής να χάνει τις αισθήσεις του και να νιώθει εφίδρωση και ναυτία.