主動脈瓣關閉不全使心臟排到升主動脈的一部分甚至大部分血液倒流回左心室，左心室在每次心臟舒張期接受從升主動脈和左心房兩處的血量，使左心室的負荷增加，左心室又通過用力收縮，將這些過多的血液排射到升主動脈，這使左心室的做功增加。早期左心室通過增加心肌的收縮力來代償，以后逐漸出現左心室的心肌肥厚，再進一步出現左心室的擴張，進行性的左心室擴張導致左心室的收縮功能下降，射血分數下降，左心室擴張到一定程度，不能維持必需的心排血量時，必然出現左心室充血性心衰。有時左心室的衰竭即使是第一次，也有可能是不可逆的，這使患者喪失進一步救治的機會。大量的主動脈瓣反流同時造成心臟舒張壓下降，心臟在舒張期對冠狀動脈的灌注減少，患者可出現心絞痛的癥狀。左心室的舒張壓升高引起左心房的壓力增加，導致左心房增大，出現心房纖顫。