动脉压升高，是高血压病主要的病理生理变化和临床表现，全身小动脉狭窄，又是高血压病动脉压升高的基本因素，视网膜中央动脉为全身惟一能在活体上直接观察到的小动脉，因此，在高血压病经过中的眼底情况，常能反映机体心，肾，脑等脏器的受害程度，对高血压病的诊断及预后有着重要意义。
在高血压的急剧上升时，经一种肌原性自我调节机制，刺激视网膜肌性动脉的血管张力，如血压持续升高，血管张力更为增加，且视网膜血管的管腔减小，发生血-视网膜屏障破坏，出现视网膜病变的渗出期，在实验性高血压用辣根过氧化酶示踪技术，可发现位于视网膜色素上皮的外血-视网膜屏障和位于视网膜血管系统的内层视网膜血管，两者都有破坏。
与血管壁破坏的同时发生血流降低和缺血，棉絮状斑的出现为视网膜缺血的体征之一，棉絮状斑是神经纤维层内轴浆成分的积聚，由缺血区内轴突近端和远端中的线粒体，板层性致密小体和轴浆基质组成。
当血压轻度升高，视网膜动脉中层膜发生中度增生，如果高血压持续一段时间，视网膜血管发生透明性退变伴管壁肌细胞缺失，这些血管将呈现自我调节机制降低，血管壁破坏的患者可发生血栓形成，促进缺血的过程，在慢性修复期，血管重新恢复，无灌注的动脉再管道化，毛细血管重新开放，且在它们形成侧支时可出现平滑肌外膜围绕毛细血管，但即使有这些血管的复原，常不能恢复原来梗死的视网膜的视觉功能。
