脊髓灰质炎病毒是视神经病毒,主要侵犯中枢神经系统的运动神经细胞,以脊髓前角运动神经元损害为主,尤其是颈段和腰段受损多见,脑干及其他部位受累次之。病灶的特点是多发,散在,而且不对称,推荐神经细胞胞质内染色体溶解,周围组织充血水肿和血管周围细胞浸润,早期病变呈可逆性,病变严重者则因神经细胞坏死斑痕形成而造成持久性瘫痪。
偶尔可见局灶性心肌炎,间质性肺炎,肝肾等其他脏器的病变。脊髓灰质炎可以发生一些并发症,呼吸肌麻痹者可以继发吸入性肺炎,肺不张,尿潴留,易并发尿路感染,长期卧床可导致褥疮,肌萎缩,骨质脱钙,尿路结石和肾衰竭等。