Bij de tetralogie van Fallot gaat het om vier hartafwijkingen tegelijkertijd. Deze ontstaan door een afwijkende ontwikkeling van het hart in de vroege zwangerschap, namelijk een ongelijke verdeling van het bovenste deel van de boezems (het uitstroomgebied). Hierdoor staat het tussenschot van de boezems niet recht boven het tussenschot van de kamers. Daarom ontstaan er:
1 Een groot gat tussen de ventrikels of kamers (VSD).
2 Door een ongelijke verdeling tussen de longslagader en de aorta is er een pulmonalis-stenose (vernauwing van de vaten van de rechterkamer naar de longen).
3 Een overrijdende aorta (de opening van de aorta ligt zowel boven de linker als rechterventrikel en wordt dus door beide voorzien van bloed).
4 Doordat de rechterventrikel erg veel druk op moet bouwen om het bloed door de nauwe opening naar de longslagader te pompen, ontstaat er een verdikte rechterventrikel (dikkere spierwand).