肥厚型梗阻性心肌病左心室梗阻病变的程度轻重不一。典型的病变以心室间隔上部肥厚最为显著,纵向切开心室间隔,肥厚的心肌即向左、右心室腔膨出。心室间隔最厚部位处于二尖瓣前瓣叶游离缘的下方,心室间隔在该处因与前瓣叶互相冲撞而呈现局限性纤维化内膜增厚。肥厚的心室间隔心肌的厚度向上(主动脉瓣环),向下(心尖部)逐渐减少,左心室流出道下段梗阻位于肥厚的心室间隔心肌与前瓣叶游离缘之间。心脏收缩时,肥厚的心室间隔凸入心室腔,靠近前移的二尖瓣前瓣叶,引致左心室流出道狭窄,有时伴有关闭不全。收缩早期流出道梗阻程度较轻,此时心室排血量较多。左心室游离壁前外部份及心尖区均匀肥厚,左心室后壁则增厚较少,心室间隔与左心室后壁厚度之比可达3∶1,左心室腔较小。心室间隔中段增厚者则心室腔呈哑铃状。病变进入晚期,由于心肌梗塞或长期重度心力衰竭,左心室可能扩大,左心房腔常扩大,心房壁增厚,二尖瓣前瓣叶增厚,可伴有腱索断裂或先天性畸形。右心室因肥厚的心室间隔突入右心室可引致流出道梗阻。病程长者右心室游离壁可因梗阻病变或肺循环压力升高而增厚。心室间隔和心室壁的冠状动脉分支管壁常增厚,管腔狭小,可能引致透壁心肌梗阻。