Patofisiologi peripheral artery disease (PAD) pada umumnya sama dengan patofisiologi aterosklerosis. PAD terjadi karena proses aterosklerosis dan trombosis yang terjadi karena proses tersebut. Selain itu, pada PAD juga dapat terjadi akibat vaskulitis atau trombosis in situ akibat hiperkoagulasi. Patofisiologi pembentukan aterotrombosis pada PAD melibatkan berbagai sel seperti sel endotel vaskular, sel otot halus vaskular, fibroblas, trombosit, perisit, dan sel sel proinflamasi