Istnieją pewne współzależności pomiędzy zmianami na dnie oka a ogólnymi objawami choroby nadciśnieniowej. Opracowane podziały, obejmujące różne stopnie zmian na dnie oka, odpowiadają określonym stanom klinicznym choroby nadciśnieniowej.
We wczesnym okresie nadciśnienia tętnice ulegają skurczowi czynnościowemu początkowo na ograniczonym odcinku, a w nadciśnieniu utrwalonym na całym swoim przebiegu, żyły natomiast rozszerzają się. Utrudnienie przepływu krwi żylnej jest skutkiem ucisku, jaki na żyły wywierają tętnice w miejscu skrzyżowania obu rodzajów naczyń. W fazie złośliwej nadciśnienia tętniczego występuje skurcz zwłaszcza małych tętniczek. Równolegle ze skurczem powstają zmiany wsteczne w ścianie naczyń.
W długo trwającym nadciśnieniu tętniczym stwardniałe odgałęzienia tętnicy środkowej siatkówki stają się podobne początkowo do miedzianych, a następnie srebrnych drucików. W miarę postępu nadciśnienia zastój w układzie żylnym powoduje, że żyły siatkówki przybierają kształt wężykowaty, co szczególnie wyraźnie zaznacza się w małych gałązkach żylnych w okolicy plamki żółtej. W następstwie nasilania się ucisku zmienionej miażdżycowo tętnicy na żyłę następuje jej zwężenie, a odcinek powyżej skrzyżowania ulega rozszerzeniu na skutek utrudnionego odpływu krwi. Znaczny stopień ucisku tętnicy na żyłę sprzyja zwolnieniu prądu krwi w żyle powyżej skrzyżowania, co stwarza warunki do powstania skrzeplin początkowo przyściennych, a następnie zajmujących całe światło żyły. W ten sposób z powodu nadciśnienia tętniczego w żyle siatkówki powstaje zakrzep prowadzący do wybroczyn, przesięków czy zmian zwyrodnieniowych.
Postępujące zmiany w naczyniach powodują zwiększenie ich przepuszczalności, co stanowi przyczynę wystąpienia drobnych wynaczynień zwanych wybroczynami. Drobne wybroczyny obserwowane na całym obszarze dna oka są pochodzenia zarówno tętniczego, jak i żylnego, natomiast większe na ograniczonej przestrzeni są charakterystyczne dla zakrzepu żyły środkowej siatkówki.
Nasilające się w miarę postępu nadciśnienia procesy patologiczne w naczyniach siatkówki przyczyniają się do powstania zmian w samej siatkówce. W miejscu skrzyżowania tętnicy z żyłą, w wyniku utrudnionego odpływu krwi w siatkówce, powstają ogniska przesięku. Na skutek zaburzeń w krążeniu siatkówkowym na obszarach niedokrwionych tworzą się ogniska martwicze, nazwane „ogniskami waty”, świadczące na ogół o wkroczeniu nadciśnienia w fazę złośliwą. O złośliwej fazie nadciśnieniowej świadczą również zmiany barwnikowe w siatkówce będące najczęściej następstwem zaniku lub uszkodzenia tkanki przez wylewy krwi.
Stany skurczowe naczyń siatkówki w początkowym okresie choroby nadciśnieniowej mają charakter czynnościowy i przy prawidłowo prowadzonym leczeniu mogą całkowicie ustąpić. Okresowa ocena dna oka pozwala na obserwację efektów leczenia i daje możność porównania zmian na dnie oka z objawami choroby. Zmiany naczyniowe w siatkówce i sąsiadującej z nią błonie naczyniowej oraz ich następstwa mogą powodować w chorobie nadciśnieniowej wiele zaburzeń w funkcjonowaniu układu wzrokowego. Uszkodzenia w okolicy plamki żółtej często są przyczyną znacznego niekiedy obniżenia ostrości wzroku.