本病的基本病理變化是全身小血管（包括小動脈，小靜脈和毛細血管），廣泛性損害，血管壁內皮細胞腫脹、變性，重者管壁可發生纖維蛋白樣壞死和破裂等，內臟毛細血管高度擴張，瘀血，管腔內可見血栓形成，引起各組織、器官的充血、出血、變性，甚至壞死，腎臟、腦垂體前葉、腎上腺皮質、右心房內膜、皮膚等處病變尤為顯著。炎性細胞雖也存在，但不明顯，一般以淋巴細胞、單核細胞和漿細胞為主。

心臟：右心房有特征性的內膜下大片狀出血，左心房和左心室的出血則遠較右心房為輕，可能與右心房壓力較低，心房壁小血管易于出血有關。鏡下見心臟細胞有灶性肌溶和脂肪變性，間質有水腫伴淋巴細胞、單核細胞浸潤。

腎臟：腎臟腫大，脂肪囊有水腫及出血，尤以皮髓交界處最為嚴重，二者分界明顯乃病理特征之一。由于小血管的廣泛損害，血漿外滲，血液濃縮，入球動脈發生痙攣，促使皮髓質間動靜脈短路開放，以致髓質血管極度擴張充血，尤以皮髓交界處的直小動脈較為嚴重。鏡下見腎小球基膜增厚，腎小管明顯腫脹，變性和壞死，管腔變窄和閉塞。

腦下垂體：特點是前葉出血壞死。

腎上腺：主要表現為皮質囊狀帶細胞類脂脫失，偶有散在性灶性壞死。

氣管和肺：氣管和支氣管粘膜有散在性出血點，鏡下見肺泡壁毛細血管極度擴張瘀血，部分有微血栓形成。肺泡腔內有大量漿細胞和紅細胞滲出。

胃腸道：胃粘膜呈彌漫性出血，十二指腸和空腸上段亦有散在出血點，小腸下段和結腸出血點顯著減少。

肝：部分肝細胞有脂肪變，并有散在灶性壞死。

腹膜后膠凍樣水腫是本病的特征，乃毛細血管靜脈端壓力升高和血管通透性增加，大量血漿滲漏所致。