刺激頸動脈窦可影響動脈血壓、心率、心肌做功、心輸出量、動脈阻力及靜脈容量。其反射通路是經過窦神經（迷走神經的分支）至孤束核，再傳至迷走神經背核，經迷走神經傳出纖維，產生心率減慢和血壓下降。但正常情況下，心率減慢一般在5次/min以內，收縮壓和舒張壓下降均在1.33kPa（10mmHg）以內。
頸動脈窦綜合征患者，頸動脈窦對外界刺激的敏感性異常增高，當感受外界刺激時，一方面副交感神經張力明顯增加，引起窦性心率明顯減慢，PR間期延長，高度房室傳導阻滯或三者兼而有之，心輸出量明顯減少而引起腦缺血，可發生暈厥；另一方面，繼發於交感神經活性降低，可引起全身動脈松弛，血壓明顯下降而引起腦血流灌注壓驟然降低，可發生暈厥。也有一部分患者，雖無明顯的心率和血壓變化，但刺激頸動脈窦時，腦血管收縮，引起腦缺血，也可發生暈厥。
