長期處于高血壓狀態，左心室的壓力負荷增加刺激心肌細胞肥大和間質纖維化。首先引起左心室壁增厚，通過心電圖或心臟超聲發現左室肥大是發生心房顫動的重要危險因子，也是高血壓導致心房顫動發生的重要環節。心臟超聲測定左室厚度每增加4毫米，心房顫動的發生風險增加28%。
左心室舒張末期壓力激發左心房壓力逐漸增加，從而引起肺靜脈牽張，心房擴大和纖維化。左房擴大早在高血壓患者出現左室肥大之前即可發生，比左室肥大的預測價值高，左房內徑每增加5毫米，發生心房顫動的危險增加39%。增大的心房增加心肌質量，心房纖維導致心肌不應期一異常不一致，引起心房電重構，從而導致心房顫動的發生。
另外，腎素-血管緊張素-醛固酮系統激活是高血壓和心房顫動共同病理生理基礎，高血壓患者RAS系統過度激活，而且主要效應成分，血管緊張素Ⅱ對心房顫動的發生和維持發揮重要作用，血管緊張素Ⅱ已被確認是心房顫動與心房重構中的一個關鍵因素，心房伸展會增加血管緊張素Ⅱ的合成，進而促進細胞肥大、成纖維細胞增殖、膠原的累積與細胞凋亡。
此外，血管緊張素Ⅱ還可改變心房電生理，并間接影響鈣離子通道，增加鈣內流，促進炎癥。還可能損害細胞間耦合與間隙連接重構。在血管緊張素Ⅱ的作用下，心房體積大，而不應期短和延遲傳導可以增加多發子波波群數目，而導致持續性心房顫動的發生，綜上所述，高血壓可導致房顫發生。
