Có một cơ chế bảo vệ chống trào ngược gồm nhiều yếu tố. Hoạt động của cơ thắt dưới thực quản là yếu tố rất quyết định trong hiện tượng trào ngược dạ dày - thực quản. Nó có vai trò rất quan trọng trong việc bảo vệ niêm mạc thực quản đối với HCI của dịch dạ dày.Bình thường, cơ thắt dưới thực quản chỉ giãn mở ra khi nuốt, sau đó sẽ co thắt và đóng kín ngăn không cho dịch dạ dày trào ngược lên thực quản. Tuy nhiên, vẫn có lúc trương lực cơ bị giảm và dịch dạ dày trào ngược lên thực quản.

Khi có sự trào ngược của dịch dạ dày lên thực quản, dịch nhầy thực quản với bicarbonat và nước bọt do có tính kiềm sẽ trung hòa HCI của dịch vị làm giảm hoặc mất sự kích thích của dịch vị lên niêm mạc thực quản. Nhu động của thực quản sẽ đẩy dịch trào ngược trở xuống dạ dày.Khi cơ thắt dưới thực quản hoạt động không tốt sẽ dẫn đến trào ngược dạ dày - thực quản.

Các yếu tố ảnh hưởng đến rối loạn hoạt động của cơ thắt dưới thực quản và cơ chế bảo vệ chống trào ngược có thể do giãn cơ thắt dưới thực quản xảy ra thường xuyên hơn và kéo dài hơn, thoát vị hoành, rối loạn nhu động thực quản, giảm tiết nước bọt (thuốc lá) và các tác nhân làm giảm áp lực cơ thắt dưới thực quản như các thuốc secretin, cholécystokinine, glucagon; các thuốc kích thích β thụ cảm, ức chế α, kháng tiết choline, theophylline; các chất cafein, rượu, thuốc lá, chocolate, hay bữa ăn nhiều mỡ…,