Zur Ausbildung eines Thrombus kann es jedoch auch unabhängig von der Wundheilung kommen. Dabei kommt es spontan und meist ohne Verletzung innerhalb eines Gefäßes zu einer Blutgerinnung, die zur Bildung eines Blutgerinnsels führt. Dieses kann zum lokalen Verschluss des Blutgefäßes führen und den Blutstrom blockieren.

Das Gewebe, das hinter diesem Gefäßverschluss liegt, wird dann nicht mehr oder nicht ausreichend mit Sauerstoff versorgt und Teile des Gewebes sterben ab. Es liegt eine Thrombose vor.

Thrombosen können sowohl in Arterien als auch in Venen vorkommen und prinzipiell in allen Körperregionen auftreten. Statistisch gesehen dominieren aber vor allem Venenthrombosen. Besonders häufig sind die tiefliegenden Bein- und Beckenvenen betroffen. Entstehen Thrombosen in den Herzkranzgefäßen oder den Halsschlagadern, können Herzinfarkte oder Schlaganfälle die Folge sein.

Löst sich ein Thrombus allerdings von der Gefäßwand ab, zirkuliert er als Embolus (griechisch: embolla = hineinwerfen) im Blut. Er kann sich dann prinzipiell in jedem Blutgefäß festsetzen und dieses verschließen. Besonders gefährlich sind Lungenembolien, bei denen der freie Thrombus Arterien oder Arteriolen in der Lunge verschließt und so die Sauerstoffaufnahme ins Blut behindern.