石英的溶解度很低，吸入后，能在肺內(nèi)長期存留，當(dāng)它沉積在肺泡中時(shí)能很快被巨噬細(xì)胞吞噬，石英表面的羥基基團(tuán)與次級(jí)溶酶體膜上脂蛋白中的受氫體（氧、氮、硫等原子）形成氫鍵，改變膜的通透性，使溶酶體內(nèi)的酶釋入到胞漿中，引起細(xì)胞自溶死亡，塵粒又釋放出來，再被其他巨噬細(xì)胞吞噬，吞噬和死亡的過程反復(fù)發(fā)生。含塵細(xì)胞的死亡是矽肺發(fā)病的首要條件。
巨噬細(xì)胞崩解后能釋放出一種致纖維化因子（H因子）它刺激成纖維細(xì)胞，進(jìn)而膠原纖維增生，含塵細(xì)胞崩解后，還可能釋放出一種抗原物質(zhì)，引起免疫反應(yīng)。抗原抗體的復(fù)合物沉積于膠原纖維上發(fā)生透明性變。
肺內(nèi)矽塵能作用于肺泡Ⅱ型上皮細(xì)胞，增加其表面活性物質(zhì)的分泌，肺泡Ⅱ型上皮細(xì)胞也能轉(zhuǎn)化為巨噬細(xì)胞，或釋放出脂類物質(zhì)刺激骨髓干細(xì)胞，使巨噬細(xì)胞大量增殖并聚集。
近年研究證明，實(shí)驗(yàn)性矽肺的脂質(zhì)過氧化物含量增加，它和肺膠原增生的程度呈正相關(guān)。有學(xué)者試圖用自由基反應(yīng)解釋矽肺的發(fā)生機(jī)理，認(rèn)為SiO2能使肺泡世噬細(xì)胞生物膜的類脂質(zhì)發(fā)生過氧化反應(yīng)并產(chǎn)生自由基，由此改變膜的通透性，繼而引起細(xì)胞死亡；脂質(zhì)過氧化改變也影響成纖維細(xì)胞，使其功能活化，釋放過量膠原蛋白、彈性蛋白和蛋白多糖，為矽結(jié)節(jié)的形成奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。最后形成彌漫性肺膠原纖維化。
肺組織纖維化本質(zhì)上是肺泡組織不可逆損傷的一種非特異性修復(fù)過程。至今對(duì)矽肺的發(fā)病機(jī)理，尚無滿意的解釋，多數(shù)學(xué)者認(rèn)為其發(fā)病機(jī)理十分復(fù)雜。