Nella fase precocissima, i modesti depositi lipoproteici non alterano la struttura dell'intima e non possono essere svelati né con la microscopia ottica ad alta risoluzione, né con il microscopio elettronico, a meno di un'immuno-marcatura delle LDL. Le LDL si possono osservare soltanto con tecniche particolari ("freeze-eching"). Una volta legate alla matrice extracellulare, le lipoproteine plasmatiche subiscono una serie di modificazioni chimiche ad opera degli enzimi ossidativi, delle proteasi e soprattutto degli enzimi lipolitici e vanno incontro ad aggregazione spontanea (agLDL) sotto la spinta di forze idrofobiche. Le LDL modificate dalle sPLA2 manifestano una maggior affinità per i proteoglicani rispetto alle LDL native, una più spiccata tendenza all'aggregazione e alla fusione, una maggiore suscettibilità alla endocitosi da parte dei macrofagi.