羊水栓塞时，羊水进入母体血液循环，其中的有形成分直接形成栓子，经肺动脉进入肺循环，阻塞小血管并刺激血小板和肺间质细胞释放5-羟色胺等血管活性物质，引起肺小血管痉挛。高凝状态是妊娠时母体血液的正常生理改变，血液高凝状态可引起羊水栓塞患者血管内形成大量微血栓，但不属于羊水栓塞的病理生理变化。