Os doentes apresentam normalmente dispneia progressiva ao esforço com ou sem sinais de disfunção cardíaca direita incluindo fadiga, palpitações, síncope ou edema. É normal um período entre o evento inicial (embolismo agudo) e o desenvolvimento de sinais clínicos podendo durar desde alguns meses a vários anos. Contudo, até cerca de 60% dos doentes não possuem historial de embolismo pulmonar agudo. Assume-se que a patofisiologia de CTEPH esteja associada ao fluxo sanguíneo restrito nas artérias pulmonares, inicialmente relacionado a obliteração vascular causada por tromboembolismos não tratados e subsequentemente a remodelação vascular progressiva nos vasos não obstruídos.