本病主要病理改变为肠壁小动脉内类纤维蛋白沉着、栓塞而致小肠出血和坏死。病变部位以空肠及回肠为多见，且严重；有时也可累及十二指肠、结肠及胃，少数病例胃肠道均可受累。病变常呈节段性，可局限于肠的一段，也可呈多发性。病变常起始于粘膜，表现为肿胀，广泛性出血，皱襞顶端被覆污绿色的假膜，但病变与正常粘膜分界清楚。病变可延伸至粘膜肌层，甚至累及浆膜。病变肠壁明显增厚、变硬，严重者可致肠溃疡和肠穿孔。镜下可见病变粘膜呈深浅不一的坏死改变，轻者仅及绒毛顶端，重者可累及粘膜全层。粘膜下层除有广泛出血外，亦可有严重的水肿和炎性细胞浸润。肌层及浆膜层可有轻微出血，肠平滑肌可见肿胀、断裂、玻璃样变及坏死，血管壁则呈纤维素样坏死，也可有血栓形成，肠壁肌神经丛细胞可有营养不良性改变。

    除肠道病变外，尚可有肠系膜局部淋巴结肿大、软化；肝脏脂肪变性、急性肝炎、间质性肺炎、肺水肿，个别病例尚可伴有肾上腺灶性坏死。