化疗药物直接致使心肌细胞线粒体结构和功能改变、钙离子紊乱、ATP合成降低。化疗药物进入心肌细胞内干扰多种代谢途径产生丙二醛(HDA),并在心肌细胞内NADPH脱氢酶作用下产生氧自由基等有毒物质。蒽环类化疗药物可能选择性抑制与心肌纤维生长有关的基因表达。