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心肌缺血 （myocardial ischemia）是指冠状动脉供血不能满足心肌代谢的需要。心肌缺血是由心肌的氧供应和氧需求之间的不平衡所引起：一方面，冠状动脉病变，如冠状动脉粥样硬化和（或）血栓形成，可导致供氧量减少性心肌缺血；另一方面，因运动、情绪激动及心肌肥大，可造成心肌需氧量增加性心肌缺血。但在许多情况下，心肌缺血又是供氧量减少和氧需求量增加两方面的结果。
临床上，冠状动脉粥样硬化导致冠状动脉狭窄是心肌缺血最重要的病因。当冠状动脉的血流量减少≥70%时，心脏的负荷稍有增加，就会发生心肌缺血。心肌缺血可引起心绞痛但也可能为无症状性。心肌缺血虽多由冠状动脉病变引起，但也可见于非冠状动脉疾病，如肥厚型心肌病、主动脉瓣狭窄或关闭不全等，于劳累时亦可发作心绞痛。因此，心肌缺血、心绞痛并非与冠状动脉病变同义。
心肌缺血的好发部位：左心室多于右心室，心内膜下心肌多于心外膜下心肌。后者是因为，冠状血管由心外膜进入心肌，由于心外膜下心肌冠状血管承受的压力明显小于心内膜下，故冠状动脉血液灌注由心外膜下到心内膜下逐层降低。因此，当发生冠状动脉供血不足时，心内膜下心肌最易发生缺血。当一支大的冠状动脉发生痉挛或阻塞时，则可发生心外膜下心肌缺血或透壁性心肌缺血。
心肌缺血在心电图上主要导致ST-T出现异常改变。然而，亦有少数患者虽存在多支冠脉病变甚至在心绞痛发作时，心电图仍表现为正常或仅有轻度的ST-T改变。另一方面，心电图上出现的ST-T改变，可以是心肌缺血所致，也可以是其他原因所为，不同原因导致的ST-T改变常常缺乏特异性而难以鉴别，因此需正确估计心电图对心肌缺血的诊断价值。尽管如此，在临床上心电图检查因其方便、快捷、经济、可多次重复等优点，依然是诊断冠心病、心肌缺血最常用和必不可少的一种手段。