生態學、病倒對照和前瞻性研究所提供的流行病學資料提示，缺硒可能與心血管病發病有關。普遍缺硒的芬蘭心髒病的高死亡率和低硒狀態相關聯。Shamterger等發現，區域性的心血管係統疾病死亡率與當地環境硒水平有關。美國高硒地區心血管疾病死亡率明顯低於低硒地區，對高硒地區或低硒地區的17個城市的比較也發現有相同規律，國內有關研究也得到類似的結果，但美國和新西蘭的研究並來發現心血管病常見危險因素與血硒水平或GSH-Px活性之間有關聯。因此，對於硒在缺血性心髒病中的作用尚不能作出確切結論。
動物實驗表明，硒有利於將血壓維持在正常水平，並對多種原因引起的高血壓有調節作用，包括鎘引起的動物高血壓、實驗性腎型高血壓、血管緊張素注射所致的高血壓、低氧化或垂體後葉激素引起的高血壓以及鼠的自發性高血壓。
關於冠心病和動脈硬化，較多的研究者認為硒的抑製作用可能與抗脂質過氧化有關。如一些研究觀察到，人主動脈粥樣硬化程度與硬化斑中脂質過氧化程度正相關；在人動脈粥樣硬化斑中發現類似於膽固醇亞油酸酯氧化的產物；亞硒酸鈉能降低大鼠心肌自由基引起的脂質過氧化的程度等。而且，由線粒體產生、隨年齡增大而在心肌纖維中積累的脂褐質的形成可被抗氧化劑所抑製。Tappel等發現，在實驗動物中，食物中的維生素E含量與脂褐質形成呈負相關。
除抗氧化機理外，硒維持心血管正常結構和功能的作用還可能與血管修複有關。對積累在大鼠脈管修複部位的同位素測定表明，愈合的主動脈在一些元素的優先積累上與正常主動脈之間有明顯差異，其中鋅似乎與脈管修複關係最大，而硒和鉻居其次。
有研究發現，用亞硒酸鈉對動物作預處理可提高其離體心肌組織的存活力；硒化蛋氨酸的給予也能促進其離體心肌的低溫保護而減少丙二醛的生成。江岩等觀察到，加入亞硒酸鈉可使培養中的鼠心肌細胞搏動群落百分比增高，與對照組相比有顯著性差異，而且對心肌細胞膜電位參數也有明顯影響。他們認為，這種作用與硒抗氧化，保護單位膜的完整從而維持細胞的正
常結構和功能有關。此外有研究表明，對動物飼以足量硒具有抗心肌再灌注損傷的作用，其機理被認為是：
(1)減輕活性氧自由基損傷；
(2)減輕心肌細胞內鈣超負荷；
(3)促進代謝功能的恢複；
(4)改善冠狀動脈血流量。
