Główna rola komór w pompowaniu krwi do płuc i organizmu oznacza, że nawet niewielkie zmniejszenie sprawności komór może mieć istotny wpływ na czynność serca. Jeśli lewa komora napotyka na bezwzględną lub względną niewydolność czynnościową (nazywaną niewydolnością lewej komory lub lewostronną niewydolnością serca), uruchamia się szereg reakcji kompensacyjnych, które mogą tymczasowo zapewnić powrót do wystarczającej funkcji komory. Jednym z mechanizmów kompensacyjnych związanych z niewydolnością lewokomorową jest powiększenie lewej komory, które może zwiększyć objętość krwi wyrzucanej z komory, przejściowo poprawiając rzut serca. To zwiększenie wymiarów jamy komory (zwane poszerzeniem komory) powoduje jednak również zmniejszenie odsetka objętości krwi wyrzucanej z lewej komory (zwanego frakcją wyrzutową) i ma istotne konsekwencje czynnościowe. Frakcja wyrzutowa jest zatem punktem odniesienia dla oceny funkcji i niewydolności komory w warunkach przewlekłych.

Wynikiem spadku frakcji wyrzutowej jest powiększenie objętości komory w czasie rozkurczu, do którego dochodzi w wyniku poszerzenia komory, co służy jako pierwszorzędowy mechanizm kompensacyjny. Kiedy to się dzieje, komora rekrutuje dodatkowe jednostki kurczliwe w komórkach mięśnia sercowego, które powodują, że komórki rozciągają się bardziej niż normalnie, dzięki czemu mogą wygenerować silniejszy skurcz do wyrzutu. Rozszerzenie jest konieczne, aby dysfunkcyjna komora mogła utrzymać prawidłowy rzut serca i objętość wyrzutową (objętość krwi wyrzucanej przy każdym skurczu). Ten ostry mechanizm kompensacyjny, zwany mechanizmem Franka-Starlinga (nazwany tak na cześć niemieckiego fizjologa Otto Franka i brytyjskiego fizjologa Ernesta Henry’ego Starlinga), może być wystarczający u pacjentów z łagodną niewydolnością serca, którzy wymagają kompensacji komorowej tylko podczas wysiłku, kiedy zapotrzebowanie na rzut serca jest duże. Zwiększenie objętości komór powoduje jednak wzrost obciążenia wewnętrznego. Z czasem komora odpowiada na to zwiększeniem rozmiarów poszczególnych komórek mięśniowych i pogrubieniem ściany komory (przerost komory). Przerost komór powoduje zwiększenie sztywności lewej komory, ograniczając w ten sposób wielkość kompensacyjnego wzrostu objętości komory, który może być generowany.

Potrzeba zwiększonego napełniania komory w sztywnej komorze powoduje wzrost ciśnienia napełniania lewej komory w okresie, w którym krew przepływa z lewego przedsionka do lewej komory (rozkurcz). Ciśnienie w przedsionkach musi być zwiększone, aby wypełnić komorę, co powoduje wzrost płucnego ciśnienia żylnego. Zwiększone ciśnienie w żyłach płucnych powoduje przekrwienie płuc (głównie z powodu rozszerzonej populacji żył płucnych), co usztywnia płuca i zwiększa pracę oddechową (duszność). W ten sposób kompensacja dysfunkcji komór powoduje duszność, szczególnie przy wysiłku, która jest podstawową cechą zastoinowej niewydolności serca.

Inne cechy zastoinowej niewydolności serca wynikają z mechanizmu kompensacyjnego w organizmie, którego celem jest utrzymanie objętości wyrzutowej. Receptory znajdujące się w dużych tętnicach i nerkach są wrażliwe na zmiany w funkcji serca. Te ostatnie reagują wydzielaniem enzymu zwanego reniną, który sprzyja retencji sodu, co prowadzi do zatrzymania płynów. W ten sposób mechanizmem kompensacyjnym dla niedostatecznego krążenia krwi jest zwiększenie objętości krwi. Zwiększona objętość krwi wskazuje na utratę płynów z krążenia do płynu pozakomórkowego. Nagromadzenie płynu w tkankach (obrzęk) jest przyczyną wielu objawów klinicznych zastoinowej niewydolności serca. Obrzęk jest często obserwowany jako opuchlizna, szczególnie kończyn dolnych, gdzie dochodzi do gromadzenia się płynu podskórnego. Gdy jest wystarczająco ciężki, nacisk na ten obrzęk powoduje powstanie tymczasowego krateru lub dołu (obrzęk wżerowy).

Podobnie, obrzęk może wystąpić w krążeniu płucnym (obrzęk płuc). Objawy mogą być różne, od duszności przy bardzo niewielkim wysiłku do stanu nagłego zagrożenia zdrowotnego, w którym pacjenci czują się tak, jakby się dusili. Objawy zatorowe mogą również powodować powiększenie wątroby i śledziony oraz utratę płynu do jamy brzusznej (wodobrzusze) lub jamy opłucnej (wysięk opłucnowy), głęboko wpływając na czynność narządów i czynność układu oddechowego.

W przypadku pacjentów z mniej nasiloną chorobą objawy zastoinowe w spoczynku są minimalne ze względu na zmniejszone obciążenie serca związane z brakiem aktywności. Jeśli jednak utrzymuje się przeciążenie płynami, to po położeniu się pacjenta i uniesieniu zależnych kończyn (np. nóg) dochodzi do mobilizacji dużych ilości płynów, co powoduje szybkie zwiększenie objętości krwi i duszność. Duszność w pozycji leżącej nazywana jest orthopnea i jest głównym objawem niewydolności serca. Ponadto pacjent może doświadczać ostrej duszności podczas snu (napadowa duszność nocna), która jest związana z niewydolnością krążenia i przeciążeniem płynami. W takim przypadku pacjent budzi się nagle i odczuwa silny niepokój oraz duszność, która może wymagać pół godziny lub dłużej, aby powrócić do zdrowia.

Niewielka ilość niewydolności serca jest inicjowana w prawej komorze, chociaż może być również spowodowana przez chorobę płuc lub zastawkę trójdzielną. Prawokomorowa niewydolność serca (czasami nazywana prawostronną niewydolnością serca) skutkuje prawostronnymi zmianami w krążeniu płucnym. Zmiany te mogą być związane z ciężkimi chorobami płuc, takimi jak przewlekła obturacyjna choroba płuc, a także ze słabo poznanymi chorobami pierwotnymi, takimi jak pierwotne nadciśnienie płucne. Ponieważ prawa strona serca jest bezpośrednim odbiorcą krwi żylnej, podstawowymi objawami tej choroby są zator żylny i powiększenie wątroby. Mechanizmy kompensacyjne powodują również rozszerzenie objętości płynów i obrzęki stóp i nóg. Zatory płucne nie występują w prawokomorowej niewydolności serca, ponieważ w tym stanie wymagane jest ciśnienie zwrotne do płuc, a normalną funkcją prawej komory jest pompowanie krwi do przodu, do krążenia płucnego. W ciężkiej (terminalnej) prawokomorowej niewydolności serca rzut serca ulega znacznemu zmniejszeniu, co prowadzi do kwasicy metabolicznej. Dawniej prawokomorowa niewydolność serca była również związana z wadą zastawki mitralnej i wrodzonymi wadami serca, ale dzięki postępowi chirurgicznemu częstość występowania tych dwóch schorzeń znacznie się zmniejszyła.