在病程的早期，升高的血压刺激柔软和未硬化的视网膜动脉血管，经自我调节作用使其张力增高。视网膜血管愈年轻和富有弹性，这种反应愈大，表现为血管收缩而出现视网膜动脉痉挛、局限性狭窄，若病程持久则出现普遍性狭窄；高血压再继续持续一段时间则发生动脉硬化改变，表现为动脉变狭窄，动脉管壁反光增强，管壁肌纤维渐有透明样变和纤维化；病变持续进展，视网膜的灌注压已超出其生理性自我调节机制，导致了血-视网膜屏障破坏，从循环系统中漏出液体和血细胞，血管壁破损和血流异常，常发生缺血，表现为视网膜出血、硬性蜡样渗出、棉绒斑。