กระบวนการเกิดลิ่มเลือด ซึ่งรวมถึง 2 กระบวนการ:

1. การยึดเกาะและการรวมกลุ่มของเกล็ดเลือดในเลือด

ในระยะเริ่มต้นของการเกิดลิ่มเลือด เกล็ดเลือดจะตกตะกอนอย่างต่อเนื่องจากกระแสเลือดและเกาะติดกับพื้นผิวของเส้นใยคอลลาเจนที่โผล่ออกมาบริเวณเยื่อบุชั้นในของหลอดเลือดที่เสียหาย เกล็ดเลือดจะถูกกระตุ้นโดยคอลลาเจนและปล่อยสารต่างๆ เช่น ADP, thromboxane A2, 5-AT และ platelet factor IV สารเหล่านี้มีฤทธิ์ในการรวมตัวของเกล็ดเลือดอย่างรุนแรง ทำให้เกล็ดเลือดในกระแสเลือดรวมตัวกันอย่างต่อเนื่องในบริเวณนั้นจนเกิดเป็นกองเกล็ดเลือดรูปเนิน ซึ่งเป็นจุดเริ่มต้นของลิ่มเลือดในหลอดเลือดดำ หรือส่วนหัวของลิ่มเลือด

เกล็ดเลือดจะเกาะติดกับพื้นผิวของเส้นใยคอลลาเจนที่โผล่ออกมาบริเวณเยื่อบุชั้นในของหลอดเลือดที่เสียหาย และถูกกระตุ้นให้ก่อตัวเป็นกลุ่มเกล็ดเลือดคล้ายเนิน กลุ่มเกล็ดเลือดนี้จะค่อยๆ ขยายตัวและผสมกับเม็ดเลือดขาวเพื่อก่อตัวเป็นลิ่มเลือดสีขาว ซึ่งจะมีเม็ดเลือดขาวเกาะติดอยู่บนพื้นผิวมากขึ้น การไหลเวียนของเลือดจะค่อยๆ ช้าลง ระบบการแข็งตัวของเลือดจะถูกกระตุ้น และไฟบรินจำนวนมากจะก่อตัวเป็นโครงสร้างเครือข่าย ซึ่งจะดักจับเม็ดเลือดแดงและเม็ดเลือดขาวเพิ่มเติมเพื่อก่อตัวเป็นลิ่มเลือดผสม

2. การแข็งตัวของเลือด

หลังจากลิ่มเลือดสีขาวก่อตัวขึ้น มันจะยื่นเข้าไปในช่องหลอดเลือด ทำให้การไหลเวียนของเลือดด้านหลังช้าลงและปรากฏเป็นกระแสน้ำวน และเกิดเนินเกล็ดเลือดใหม่ขึ้นที่บริเวณกระแสน้ำวนนั้น โครงสร้างคล้ายปะการัง (Trabeculae) มีเม็ดเลือดขาวจำนวนมากเกาะอยู่บนพื้นผิว

การไหลเวียนของเลือดระหว่างกระดูกอ่อนค่อยๆ ช้าลง ระบบการแข็งตัวของเลือดถูกกระตุ้น และความเข้มข้นของปัจจัยการแข็งตัวของเลือดและปัจจัยเกล็ดเลือดในบริเวณนั้นจะค่อยๆ เพิ่มขึ้น ทำให้เกิดโครงสร้างคล้ายตาข่ายแทรกตัวอยู่ระหว่างกระดูกอ่อน เกิดเป็นลิ่มเลือดสีขาวปนขาว มีลักษณะเป็นลอนคลื่น ก่อตัวเป็นก้อนลิ่มเลือดขนาดใหญ่

ลิ่มเลือดผสมค่อยๆ เพิ่มขนาดและขยายตัวไปในทิศทางของการไหลเวียนของเลือด และในที่สุดก็อุดตันช่องว่างของหลอดเลือดอย่างสมบูรณ์ ทำให้การไหลเวียนของเลือดหยุดลง