Khi tâm thất co, hay còn gọi là thì tâm thu, một lượng máu từ thất trái đi qua lỗ TLT sang thất phải sau đó lên phổi và theo các tĩnh mạch phổi quay trở lại nhĩ trái rồi xuống thất trái. Quá trình này tạo nên hai hệ quả. Thứ nhất, lượng máu tuần hoàn luẩn quản này gây nên một tình trạng quá tải thể tích thất trái. Thứ hai, do thất trái bình thường có áp lực tâm thu (~120 mmHg) cao hơn rất nhiều so với thất phải (~20 mmHg) nên thất phải sẽ bị tăng tải áp lực và thể tích thất phải. Chính áp lực và thể tích tăng lên của thất phải sẽ dần dần gây nên những biến đổi của hệ thống tiểu động mạch phổi gây nên tăng áp động mạch phổi ban đầu chỉ là phản ứng có thể hồi phục nhưng dần dần trở nên cố định và không thể đảo ngược được.

Trong trường hợp trầm trọng và tiến triển lâu ngày, áp lực động mạch phổi có thể tăng cao đến mức ngang bằng hoặc vượt hơn cả áp lực hệ thống. Khi áp lực thất phải cao hơn bên thất trái thì luồng máu qua lỗ TLT bị đảo ngược, tức là máu đi từ thất phải sang thất trái. Máu thất phải có độ bão hòa ôxy thấp hơn máu bên thất trái do đó luồng máu đảo ngược này sẽ gây nên biểu hiện tím trên lâm sàng.[7]

Những ảnh hưởng huyết động học của TLT càng thấy rõ ở những bệnh nhân có lỗ thông lớn. Những bệnh nhân này có thể biểu hiện khó thở, ăn uống kém, chậm tăng trưởng và phát triển cũng như dễ mắc nhiễm trùng phổi nặng. Những trẻ có lỗ thông nhỏ không ảnh hưởng huyết động có thể không có triệu chứng lâm sàng. Có bốn thể giải phẫu của lỗ LTL là: TLT phần (quanh) màng, TLT phần phễu, TLT phần buồng nhận và TLT phần cơ bè.[8]