痢疾桿菌對結腸粘膜上皮細胞有吸附和侵襲作用，對腸粘膜上皮細胞具有侵襲力的菌株才能引起結腸典型病變，而對上皮細胞無侵襲力的菌株并不引起病變。胃酸、腸道菌群產生的短鏈脂肪酸、過氧化氫以及大腸桿菌素等，對痢疾桿菌有殺滅或拮抗作用。人體腸粘膜產生的分泌型IgA等特異性抗體，對痢疾桿菌有重要排斥作用。某些足以降低人體全身和胃腸道局部防御功能的因素，如慢性病、過度疲勞、暴飲暴食及消化道疾患等，則有利于痢疾桿菌侵入腸粘膜而致病。

 

　　痢疾桿菌侵入腸粘膜上皮和因有層，并在其中繁殖，引起腸粘膜的炎癥反應，固有層呈現毛細血管及小靜脈充血，并有細胞及血漿的滲出與浸潤、甚至可致固有層小血管循環衰竭，從而引起上皮細胞變性甚至壞死，壞死的上皮細胞脫落后可形成小而淺表的潰瘍，因而產生腹痛、腹瀉、膿血便。直腸括約肌受刺激而有里急后重感，內毒素可致全身發熱。

 

　　中毒性菌痢 全身中毒癥狀與腸道病變程度不一致，雖有毒血癥癥狀，但腸道炎癥反應極輕。除痢疾桿菌內毒素作用外，可能與某些兒童具特異體質，對細菌毒素呈現強烈反應，引致微血管痙攣、缺血和缺氧，導致DIC、重要臟器功能衰竭、腦水腫和腦疝。