肺炎支原體在發病前2～3天直至病愈數周，皆可在呼吸道分泌物中發現。它通過接觸感染，長在纖毛上皮之間，不侵入肺實質，其細胞膜上有神經氨酸受體，可吸附于宿主的呼吸道上皮細胞表面，抑制纖毛活動和破壞上皮細胞，同時產生過氧化氫進一步引起局部組織損傷。其致病性可能與患者對病原體或其代謝產物的過敏反應有關。感染后引起體液免疫，大多成年人血清中都已存在抗體，所以很少發病。