Faits: A. D._, né en 1955, travaillait comme monteur-électricien au service de la société X._ SA. A ce titre, il était obligatoirement assuré contre le risque d'accidents auprès de la Caisse nationale suisse d'assurance en cas d'accidents (CNA). Le 28 janvier 2000, l'employeur a transmis à la CNA une déclaration d'accident LAA concernant D._. Il y était indiqué que le 11 novembre 1999, au cours d'une manoeuvre de déplacement d'un câble à fibres optiques, le manchon avait glissé du chemin de câbles et était venu heurter l'épaule droite du prénommé. Ce dernier était en arrêt de travail depuis le 24 janvier 2000. Le docteur S._, médecin traitant, a fait réaliser une arthro-IRM le 19 janvier 2000, qui a mis en évidence un important remaniement sous-chondral ainsi qu'une tuméfaction de l'articulation acromio-claviculaire droite dont l'origine pouvait être traumatique, mais pas de déchirure de la coiffe des rotateurs ni de signe en faveur d'une déchirure des bourrelets glénoïdiens. D._ a bénéficié d'un traitement conservateur et a été considéré à nouveau capable de travailler à partir du 28 février 2000. La CNA a clôturé le cas à cette date après que l'assuré a été vu par le docteur O._, médecin d'arrondissement de l'assureur-accidents (examen médical du 7 mars 2000). Le 6 juillet 2009, le nouvel employeur de D._, Y._ SA, a annoncé à la CNA une rechute de l'accident du 11 novembre 1999 entraînant une incapacité de travail totale. Une artho-IRM de l'épaule droite a montré une arthrose acromio-claviculaire. Le docteur L._, qui a pratiqué une arthroscopie le 28 juin 2010, a diagnostiqué une lésion de la coiffe des rotateurs aux dépens du tiers supérieur du sub-scapulaire, une tendinopathie du long chef biceps et un conflit sous-acromial. Dans une appréciation médicale du 17 janvier 2011, le docteur A._, médecin d'arrondissement de la CNA, a estimé qu'il n'existait pas de relation de causalité probable entre les troubles constatés en 2009 et l'accident initial du 11 novembre 1999. Sur cette base, la CNA a informé l'assuré qu'elle refusait de prendre en charge la rechute (décision du 18 janvier 2011). Saisie d'une opposition, elle l'a écartée dans une nouvelle décision du 24 février 2011. B. L'assuré a recouru contre la décision sur opposition de la CNA devant la Chambre des assurances sociales de la Cour de Justice du canton de Genève. En cours de procédure, les docteurs S._ et L._ ont été auditionnés, et la CNA a produit un rapport du docteur E._, de sa division de médecine des accidents, concluant à l'absence d'une relation de causalité. Par jugement du 25 octobre 2011, le tribunal cantonal a rejeté le recours. C. D._ interjette un recours en matière de droit public contre ce jugement, dont il requiert l'annulation. Sous suite de frais et dépens, il conclut au renvoi de la cause à la juridiction cantonale pour complément d'instruction, notamment sous la forme d'une expertise médicale et de sa comparution personnelle. La CNA conclut au rejet du recours. L'Office fédéral de la santé publique a renoncé à se déterminer.