心肌缺血/再灌注损伤最为常见。从心功能上看，静止张力（restingtension，指心肌在静息状态下受前负荷作用而被拉长进产生的张力）随缺血时间的延长逐渐升高，发展张力（developed tension,指心肌收缩时产生的主动张力）逐步下降，再灌注时静止张力更加增高，发展张力愈加低下，说明心脏收缩力下降。

从腺苷酸类代谢来看，缺血时心肌ATP、CP含量迅速下降，CP下降尤甚。由于ATP降解，使ADP、AMP含量升高。但由于腺苷酸可进一步降解为核苷类（腺苷adenosine，肌苷，inosine）及硷基（次黄嘌吟等），心肌中这些物质可以增加百倍。这些非磷酸化嘌吟可进入血管，因而ADP、AMP迅速下降。心肌中合成高能磷酸化合物的原材料减少。由于再灌注时血流的冲洗，核苷类物质明显下降。

缺血时肌浆网（sarcoplasmicreticulum, SR）对钙的摄取下降，再灌注时更进一步下降，因而肌浆钙浓度升高，线粒体内钙积聚。

缺血/再灌注损伤时超微结构的变化与单纯心肌缺血时性质基本相同，但前者的程度更为严重（缺血时间相同）。基底膜部分缺失，质膜破坏，损伤迅速扩展到整个细胞使肌原纤维结构破坏（出现严重收缩带或肌丝断裂、溶解），线粒体损伤（极度肿胀、嵴断裂、溶解，空泡形成、基质内致密物增多）。这说明重新恢复血流引起了快速的结构破坏过程，既破坏膜磷脂也破坏蛋白质大分子及肌腺纤维。再灌注损伤与缺血时间的依赖关系，提示在缺血过程中已经奠定了再灌注损伤细胞及生化学的变化基础。