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随着年龄的增长，人类生理老化现象的主要特征之一是动脉硬化，动脉粥样硬化又是动脉硬化中最常见的类型。动脉粥样硬化是引发脑卒中和冠心病的共同原因，为心脑同治的共同病理基础。
动脉粥样硬化由多种因素作用于不同环节所引起。动脉粥样硬化的主要因素包括：年龄、性别、高脂血症、高血压、吸烟、糖尿病等，同时，职业、饮食、肥胖、性格、微量元素摄入情况、遗传等也与动脉粥样硬化发生有关。动脉粥样硬化病变可累及主动脉、冠状动脉、脑动脉、肾动脉、肠系膜动脉、四肢动脉等，其中冠状动脉和脑动脉的粥样硬化所引发的疾病对生命威胁最大。冠状动脉是提供心脏自体血液循环的动脉，它所需的血液供应量约占整个心脏排血量的5%。脑在神经系统中居重要地位，是调节人体各器官功能的枢纽，因此脑的血液供应非常丰富。虽然脑的重量仅占人体重量的2%～3%，但它的血液供应量却占全身供血量的20%，所以心和脑这两大重要器官对血液的供应量是非常敏感的。一旦两大器官发生血液供应障碍，便会引发严重的心脑血管疾病。
西医学认为，动脉粥样硬化是心血管疾病（以冠心病为主）和脑血管疾病（以脑卒中为主）的主要病因，也是两类疾病病理变化的共同基础。心脏的冠状动脉粥样硬化引发冠状动脉粥样硬化性心脏病、冠状动脉管腔狭窄，导致冠脉供血不足，诱发心绞痛。一般而言冠脉管腔狭窄的程度超过50%，临床上通过运动负荷试验，才能诱发心绞痛和心电图S-T段的变化；管腔狭窄的程度超过70%时，病人会自发心绞痛；而斑块破裂有血栓形成时则成为急性冠状动脉综合征，包括ST段抬高型急性心肌梗死、非ST段抬高型急性心肌梗死、不稳定型心绞痛和心脏猝死四个临床类型。急性冠状动脉综合征的共同病理基础是动脉粥样硬化斑块在慢性炎症的作用下成为不稳定斑块，不稳定斑块可发生破裂形成血栓，导致管腔部分或全部闭塞，从而产生上述四种急性冠状动脉综合征的临床表现。供给脑部血液的动脉，主要是颈内动脉和椎动脉。脑动脉粥样硬化不仅使脑动脉的弹性降低，同时也使管腔狭窄。产生一过性脑供血不足，严重者可发生脑血管闭塞，或发生脑出血，即脑血管意外（脑卒中）。
因此，冠心病和脑卒中的病理基础都是动脉粥样硬化，预防和治疗动脉粥样硬化便成为预防和治疗心脑血管疾病的根本和基础，比如预防和治疗高脂血症、高血压、糖尿病等，同时采取减肥、戒烟、调整饮食结构等措施，可以对动脉粥样硬化病变起到预防和治疗作用，同时也对冠心病和脑卒中两大类疾病起到了根本上的预防和治疗效应，这正是提出“脑心同治”理论概念的西医学理论依据。
总之，“脑心同治”理论是在中医学异病同治的治则指导下，在心脑密切的生理关系及共同的病理基础（动脉粥样硬化）上提出的，是心脑血管疾病中医整体观思维的创新与发展。