立克次體侵入人體後,先在小血管內皮細胞內繁殖,細胞破裂立克次體釋放入血形成立克次體血症,侵襲全身小血管內皮細胞。病原體死亡,釋放大量毒素可引起全身中毒症狀。病程第二周隨著體機體抗感染免疫的產生出現變態反應,使血管病變進一步加重。
病理變化的特點是增生性、血栓性、壞死性血管炎及血管周圍炎性細胞浸潤所形成的斑疹傷寒結節。這種增生性血栓性壞死性血管炎可分佈全身各組織器官。多見於皮膚、心肌、中樞神經系統。中樞神經系統以大腦皮質、延髓、基底節的損害最重,橋腦、脊髓次之。腦膜可呈急性漿液性炎症。肺可有間質性炎症和支氣管肺炎。肝臟匯管區有嗜鹼性單核細胞浸潤,肝細胞有不同程度的脂肪變性及灶性壞死與單核細胞浸潤。腎臟主要呈間質性炎性病變。
腎上腺可有出血、水腫和實質細胞退行性變,並有斑疹傷寒結節。