是由于瓣叶的瓣尖纤维层的基质增加和（或）黏液样变性，使正常纤维及弹性成分发生分离和破裂。肉眼示瓣叶过长、增大和增厚，且透亮度增高，呈苍白色。病变常累及后叶，少数前后叶同时受累。由于瓣叶过长及增大可导致瓣叶的皱褶（scallops）和伞样变形。上述变化亦可累及瓣下支持组织，瓣环可扩大；腱索伸长、变细及脆弱，使腱索易于断裂，从而加重二尖瓣闭锁不全。
①遗传性结缔组织病中的marfan综合征可有二尖瓣黏液样变性。
②风湿性疾病43%抗核抗体呈阳性，提示本病可能与结缔组织疾病相关。
③心肌病、冠心病常因腱索、乳头肌的缺血、炎症、损伤，引起腱索伸长、萎缩、坏死、断裂和乳头肌方向轴变位、与乳头肌相关的左心室壁收缩失调，致使二尖瓣活动失去约束。④先天性房间隔缺损可能与右心室舒张期负荷过重，引起室间隔变形，从而使后乳头肌发生移位。
多数二尖瓣脱垂无或仅有轻度二尖瓣反流。重度反流时左室舒张末压增高，射血分数下降，左心房及左心室增大。