低密度脂蛋白胆固醇升高最主要的危害，是容易形成动脉粥样硬化，动脉粥样硬化是心血管疾病和脑血管疾病的病理基础。随着动脉粥样硬化斑块不断进展，会引发动脉血管内出现狭窄，而这些狭窄会影响供血，导致缺血事件，例如心肌缺血、脑缺血，大部分都是因为血管内存在动脉粥样硬化的因素。动脉粥样硬化的进展，主要与低密度脂蛋白胆固醇的升高相关。
低密度脂蛋白胆固醇会潜伏于动脉内膜下，不断形成新的粥样硬化性斑块，并且会导致动脉粥样硬化斑块不稳定。不稳定斑块一旦破溃，会引发血小板聚集，从而形成动脉血栓，这也是脑梗死和心肌梗死发生的病理基础。因此心脑血管疾病的患者，除了通过口服阿司匹林抑制血小板聚集、防止血栓外，还要选择他汀类药物，以降低低密度脂蛋白胆固醇。另外，高危人群还需将低密度脂蛋白胆固醇抑制至低水平，以防止动脉粥样硬化斑块的不断进展。
