Porucha funkce endotelu, vyvolaná různými vlivy, mj. mechanickými (hypertenze), chemickými (oxidační stres, např. u kuřáků, diabetiků aj., působení oxidovaných LDL, homocysteinu aj.), zánětlivými (prozánětlivé cytokiny, snad i některé infekční činitele). Výsledkem je sklon k vazokonstrikci, agregaci trombocytů a proliferaci buněk cévní stěny; alespoň zčásti je to způsobeno snížením produkce oxidu dusnatého buňkami endotelu: oxid dusnatý má vazodilatační, antiagregační a antiproliferační účinky. Endotelová dysfunkce je považována za počátek rozvoje aterosklerotických změn v cévní stěně; je – alespoň zpočátku – reverzibilní.