由于左心房压力1．07～1．30kPa（8-10mmHg）比右心房0．4-0．67kPa（3～5mmHg）高，房间隔存在缺损将使左心房血流向右心房分流，分流量的多少决定于心房压力阶差和缺损大小。幼儿期，两侧心房压力比较接近，分流量不大，临床症状也不明显。
随着年龄增长，房压差增大，左向右分流量逐渐增多，可达到体循环血流量的2-4倍。右心负荷加重，使右心房、右心室和肺动脉逐渐扩大，肺动脉压力上升。初期肺小动脉痉挛，以后管壁内膜增生和中层增厚，管腔狭小和阻力增加，终于导致梗阻性肺动脉高压。右心房、右心室压力随之增高，分流量减少，甚至发生右房向左房逆流。
有些病例则因出生后胎儿期的肺小动脉管壁肥厚未能完全消退而造成不同程度梗阻性肺动脉高压。原发孔缺损伴有大瓣裂损时，二尖瓣的返流使左向右分流量增多，肺动脉高压出现较早卵圆孔未闭无分流时对人体是没有影响的，但出现明显分流时会引起血流动力学的改变。卵圆孔未闭有可能引起不明原因的脑缺血，其病理机制为脑的矛盾栓塞，即静脉系统的栓子通过动静脉系统之间的异常通道进入动脉系统，造成动脉系统栓塞。