ניתוח של חמישה מחקרים עדכניים, הכוללים יותר מ-76000 מקרים, הראה כי התמותה ממחלת לב כלילית הייתה נמוכה ב-31% בקרב גברים צמחונים בהשוואה ללא צמחונים, ונמוכה ב-20% בקרב נשים. במחקר היחיד בנושא זה, שנערך בקרב טבעונים, הסיכון ללקות במחלה היה נמוך אף יותר בקרב גברים טבעונים מאשר בקרב גברים אובו-לקטו-צמחוניים.
גם יחס מקרי המוות היה נמוך יותר בקרב צמחונים, גברים ונשים כאחד, בהשוואה לחצי צמחונים; אלה שאכלו רק דגים, או אלה שאכלו בשר לא יותר מפעם בשבוע.
השיעור המופחת של מחלות לב וכלי דם בקרב צמחונים נובע מרמות נמוכות יותר של כולסטרול בדמם. סקירה של 9 מחקרים מצאה שלצמחונים וטבעונים לקטו-אובו היו רמות כולסטרול נמוכות ב-14% וב-35% בהשוואה לאנשים שאינם צמחונים בני אותו גיל, בהתאמה. זה עשוי גם להסביר את מדד מסת הגוף הנמוך יותר בקרב צמחונים.
פרופסור סאקס ועמיתיו גילו שכאשר נבדק צמחוני היה כבד יותר מאשר לא צמחוני, היו פחות ליפופרוטאינים בפלזמה שלו באופן ניכר. חלק מהמחקרים, אך לא כולם, מראים רמות מופחתות בדם של ליפופרוטאין בצפיפות מולקולרית גבוהה (HDL) בקרב צמחונים. ירידה ברמות HDL יכולה להיגרם מירידה כללית בצריכת שומן ואלכוהול בתזונה. זה עשוי לעזור להסביר את ההבדל הקטן בשיעורי מחלות לב וכלי דם בקרב נשים צמחוניות ולא צמחוניות, שכן רמות ליפופרוטאין בצפיפות גבוהה (HDL) בדם עשויות להיות גורם סיכון גדול יותר למחלה מאשר ליפופרוטאין בצפיפות מולקולרית נמוכה (LDL) רמות.
רמת הטריגליצרידים הנפוצים שווה בערך בקרב צמחונים ולא צמחונים.
מספר גורמים ספציפיים לתזונה צמחונית יכולים להשפיע על רמות הכולסטרול בדם. למרות שמחקרים מראים שרוב הצמחונים אינם מקפידים על דיאטות דלות שומן, צריכת שומן רווי בקרב צמחונים נמוכה משמעותית מאשר בקרב לא צמחונים, וגם היחס בין שומן בלתי רווי לרווי גבוה משמעותית בטבעונים.
צמחונים גם מקבלים פחות כולסטרול מאשר לא צמחונים, אם כי נתון זה משתנה בין הקבוצות שבהן נערכו מחקרים.
צמחונים צורכים 50% או יותר סיבים מאשר לא צמחונים, ולטבעונים יש יותר סיבים מאשר לצמחוני אובו-לקטו. סיבים ביולוגיים מסיסים עשויים להפחית את הסיכון למחלות לב וכלי דם על ידי הורדת רמות הכולסטרול בדם.
כמה מחקרים מצביעים על כך שחלבון מן החי קשור ישירות לרמות גבוהות של כולסטרול בדם.גם כאשר כל שאר הגורמים התזונתיים נשלטים בקפידה. צמחוני לקטו אובו צורכים פחות חלבון מן החי מאשר לא צמחונים, וטבעונים אינם צורכים חלבון מן החי כלל.
מחקרים מראים כי אכילה של לפחות 25 גרם חלבון סויה ליום, בין אם כתחליף לחלבון מן החי או כתוספת לתזונה רגילה, מורידה את רמות הכולסטרול בדם אצל אנשים הסובלים מהיפרכולסטרולמיה, כולסטרול גבוה בדם. חלבון סויה יכול גם להעלות את רמות ה-HDL. צמחונים אוכלים יותר חלבון סויה מאנשים רגילים.
גורמים נוספים בתזונה טבעונית המפחיתים את הסיכון למחלות לב וכלי דם, מלבד ההשפעה על רמות הכולסטרול בדם. צמחונים צורכים משמעותית יותר ויטמינים - נוגדי חמצון C ו-E, שיכולים להפחית את החמצון של כולסטרול LDL. לאיזופלבונואידים, שהם פיטו-אסטרוגנים המצויים במזונות סויה, עשויים להיות גם תכונות נוגדות חמצון וכן לשפר את תפקוד האנדותל וגמישות העורקים הכוללת.
למרות שהמידע על צריכת פיטוכימיקלים מסוימים בקרב אוכלוסיות שונות מוגבל, צמחונים מראים צריכה גבוהה יותר של פיטוכימיקלים מאשר לא צמחונים, שכן אחוז גדול יותר מצריכת האנרגיה שלהם מגיע ממזון צמחי. חלק מהפיטוכימיקלים הללו מפריעים להיווצרות רובד באמצעות העברת אותות מופחתת, יצירת תאים חדשים והפעלת השפעות אנטי דלקתיות.
חוקרים מטייוואן מצאו שלצמחונים היו תגובות הרחבת כלי דם גבוהות יותר באופן משמעותי, הקשורות ישירות למספר השנים שאדם בילה על תזונה צמחונית, מה שמצביע על השפעה חיובית ישירה של תזונה צמחונית על תפקוד האנדותל של כלי הדם.
אבל הפחתת הסיכון למחלות לב וכלי דם אינה נובעת רק מההיבטים התזונתיים של הצמחונות.
חלק מהמחקרים אך לא כולם הראו רמות גבוהות של הומוציסטאין בדם אצל צמחונים בהשוואה ללא צמחונים. הומוציסטאין נחשב לגורם סיכון עצמאי למחלות לב וכלי דם. ייתכן שההסבר הוא צריכה לא מספקת של ויטמין B12.
זריקות ויטמין B12 הורידו את רמות ההומוציסטאין בדם אצל צמחונים, שרבים מהם הפחיתו את צריכת ויטמין B12 והעלו את רמות ההומוציסטאין בדם. בנוסף, צריכה מופחתת של חומצות שומן בלתי רוויות n-3 וצריכה מוגברת של חומצות שומן n-6 רוויות לחומצות שומן n-3 בתזונה עשויות להגביר את הסיכון למחלות לב בקרב חלק מהצמחונים.
הפתרון עשוי להיות הגברת צריכת חומצות שומן בלתי רוויות n-3, למשל, הגדלת צריכת זרעי פשתן ושמן זרעי פשתן, וכן הפחתת צריכת חומצות שומן רוויות N-6 ממזונות כמו שמן חמניות.