线粒体功能障碍：胞质内高浓度的Ca^²+使线粒体摄取Ca^²+增加，Ca^²+浓度增高使线粒体内形成磷酸钙沉积，影响ATP合成，导致ATP合成减少。激活钙依赖性降解酶：Ca^²+浓度增高可激活多种钙依赖性降解酶。磷脂酶激活促进膜磷脂水解，造成细胞膜及细胞器质膜受损；蛋白酶和核酸内切酶激活可引起细胞骨架和核酸分解，导致细胞损伤。促进活性氧生成：在自由基学说中已讲述钙超载激活Ca^²+依赖性蛋白酶，促使黄嘌呤脱氢酶转变为黄嘌呤氧化酶，致使活性氧生成增加，损害组织细胞。