Darah dibawa ke jantung melalui vena. Arteri pulmonalis kemudian mengalirkan darah melalui sisi kanan jantung dan masuk ke paru-paru, sebelum mengalir melalui sisi kiri jantung. Arteri kemudian berfungsi untuk membawa darah ke seluruh tubuh. Emboli paradoks terjadi ketika bekuan darah pecah di pembuluh darah, biasanya dari kaki, lengan dan panggul, dan bukannya bergerak melalui sisi kanan jantung dan masuk ke paru-paru melewati cacat kecil di septum ruang atas dan langsung ke sisi kiri jantung. Bekuan, atau embolus, sekarang dapat berjalan langsung ke otak tanpa tersangkut di paru-paru.
Setelah bekuan darah mengalir dalam sirkulasi arteri dapat mencapai otak dan membuat penyumbatan di salah satu pembuluh darah. Ini menciptakan keadaan untuk stroke, atau emboli. Jika gumpalan itu telah bersarang di paru-paru itu akan mengakibatkan emboli paru. Lubang yang dilalui bekuan darah untuk menciptakan emboli paradoks disebut defek septum atrium, atau foramen ovale paten. Ahli bedah biasanya akan merekomendasikan perbaikan bahkan cacat terkecil.
Julius Friedrich Cohnheim, seorang ahli patologi Jerman, menciptakan istilah “emboli paradoks” pada tahun 1877. Pada tahun 1885, selama otopsi, seorang dokter melaporkan bekuan darah yang telah melewati foramen ovale paten. Secara umum, emboli paradoks sulit untuk didiagnosis dan telah ditemukan hingga 35 persen dari populasi sehat selama otopsi. Emboli bisa datang dalam beberapa bentuk, seperti padatan, cairan dan gas. Ini bisa termasuk lemak, tumor dan bahkan cairan ketuban. Meskipun sangat jarang, emboli paradoks dapat disebabkan oleh benda asing seperti peluru atau sisa tembakan.
Emboli paradoksal sangat sering ditemukan pada pasien muda yang pernah mengalami iskemia serebral. Ini adalah kondisi di mana tidak ada cukup aliran darah ke otak dan dapat menyebabkan hipoksia serebral dan stroke. Perawatan untuk emboli paradoks mencakup pilihan medis dan bedah. Pengobatan antikoagulasi digunakan sebagai langkah pertama untuk menghentikan perkembangan bekuan. Ekokardiografi digunakan sebelum operasi sebagai alat untuk menemukan potensi emboli.
Peristiwa ini jarang terjadi, terhitung hanya dua persen dari emboli arteri. Namun, ketika emboli paradoksikal terjadi, hal itu cenderung sangat berbahaya, dengan tingkat kematian dini hingga 21 persen.