结核菌侵入人体所引起的组织反应，基本上与一般细菌、化学或物理性刺激引起的炎性反应一样，主要有渗出性和增生性病变；如机体抵抗力弱或感染大量毒性强的细菌时，病灶边缘肉芽组织很少，以至产生原发性坏死（变质变化）。
渗出性病变：肺组织最初有充血、水肿，接着有中性粒细胞、淋巴细胞浸润继而出现大量单核细胞，其中常有结核菌。渗出性病变如发生在浆膜腔，则渗出物以浆液为主，纤维蛋白质和细胞成分较少。如病程经过良好，渗出物在早期可被吸收，组织可恢复原状。如抵抗力差，则克引起凝固性坏死，形成干酪样变。
增生性病变：其特点是结核结节的形成。结核结节是具有特征行的肉芽组织以多层放射形排列的类上皮细胞为主要成分，其间有多核的结核巨细胞，其外围是淋巴细胞浸润。结核结节中结核菌极少。这种单个结核结节的直径约1/10毫米。有时单个结节的主要细胞成分是单核细胞和淋巴细胞，而类上皮细胞反而减少，细胞排列稀疏，是人体抵抗力削弱的表现。
以上病理变化出现是，并没有一定次序，也不一定全部出现。决定的因素在于人体的过敏性与免疫力、侵入细菌的数量和毒力，以及累及器官的结构。