Normalmente la pressione nelle vene giugulari diminuisce durante l'inspirazione, in conseguenza della fisiologica diminuzione della pressione della gabbia toracica in espansione e dell'aumento del volume ventricolare destro durante la diastole. Il segno di Kussmaul suggerisce una compromissione del riempimento del ventricolo destro, conseguente alla presenza di liquido nel cavo pericardico o per la scarsa distensibilità del miocardio. Il sangue venoso ristagna quindi all'interno delle vene, causandone la distensione. Nel caso della vena giugulare, questa diventa quindi clinicamente visibile a livello del collo.