病变主要累及肺泡、肺泡间隔、血管和终末细支气管，其病理改变与病期有关。
急性期：肺泡壁和细支气管壁水肿，有大量淋巴细胞浸润，浆细胞也明显增加，尚有单核细胞、组织细胞，而嗜酸粒细胞浸润较少。约2周左右水肿消退，大量瘤样上皮性肉芽肿和郎罕氏巨细胞产生，许多肉芽肿被胶原纤维包裹。肺肉芽肿为急性期典型病变，常在发病3周内出现，在1年内缓慢消散，此时用糖皮质激素可促进其吸收。
慢性期：以间质纤维化，肺泡壁淋巴细胞浸润，胶原纤维增生为主，尤其在细支气管和所属小动脉有时因肌纤维和内皮细胞增生而增厚。而肉芽肿病变此时基本消失。由于纤维化的牵拉和收缩，最后可发展为肺气肿乃至蜂窝肺，并发肺动脉高压和右心肥大。
