长期处于高血压状态，左心室的压力负荷增加刺激心肌细胞肥大和间质纤维化。首先引起左心室壁增厚，通过心电图或心脏超声发现左室肥大是发生心房颤动的重要危险因子，也是高血压导致心房颤动发生的重要环节。心脏超声测定左室厚度每增加4毫米，心房颤动的发生风险增加28%。
左心室舒张末期压力激发左心房压力逐渐增加，从而引起肺静脉牵张，心房扩大和纤维化。左房扩大早在高血压患者出现左室肥大之前即可发生，比左室肥大的预测价值高，左房内径每增加5毫米，发生心房颤动的危险增加39%。增大的心房增加心肌质量，心房纤维导致心肌不应期一异常不一致，引起心房电重构，从而导致心房颤动的发生。
另外，肾素-血管紧张素-醛固酮系统激活是高血压和心房颤动共同病理生理基础，高血压患者RAS系统过度激活，而且主要效应成分，血管紧张素Ⅱ对心房颤动的发生和维持发挥重要作用，血管紧张素Ⅱ已被确认是心房颤动与心房重构中的一个关键因素，心房伸展会增加血管紧张素Ⅱ的合成，进而促进细胞肥大、成纤维细胞增殖、胶原的累积与细胞凋亡。
此外，血管紧张素Ⅱ还可改变心房电生理，并间接影响钙离子通道，增加钙内流，促进炎症。还可能损害细胞间耦合与间隙连接重构。在血管紧张素Ⅱ的作用下，心房体积大，而不应期短和延迟传导可以增加多发子波波群数目，而导致持续性心房颤动的发生，综上所述，高血压可导致房颤发生。
