Il existe trois causes principales de l'embolie pulmonaire :

Une lésion de l'endothélium, la couche interne des vaisseaux sanguins.
Une stase sanguine, c'est-à-dire un ralentissement du flux sanguin dans les vaisseaux.
Une augmentation de la tendance à la coagulation, appelée hypercoagulabilité.

Ces trois facteurs peuvent conduire à la formation de caillots sanguins dans les veines des membres inférieurs (jambes et pieds) et plus fréquemment dans les veines abdominales. Ces caillots migrent ensuite vers le ventricule droit du cœur, puis atteignent les poumons via les artères pulmonaires, causant ainsi une embolie. Le caillot, selon sa taille, obstrue un ou plusieurs vaisseaux sanguins, petits ou grands, dans le poumon droit ou gauche, perturbant ainsi la circulation sanguine dans la zone affectée. Plus les vaisseaux obstrués sont importants, plus les conséquences sont graves.