浸润性突眼病理改变主要有两种：①球后结缔组织增多，部分由含有黏多糖和透明质酸沉积而形成的水肿构成，部分由淋巴细胞、浆细胞和肥大细胞浸润所致。②眼外肌炎，肉眼见眼外肌增粗肿大，组织学上表现为肌纤维纹理不清、水肿、变性、甚至断裂，伴有淋巴细胞浸润，结缔组织成纤维细胞增生，胶原破坏水肿。上述改变使眶后内容物增多，眶内压增加，造成眼球突出和局部血液循环障碍，眶周水肿。严重者造成视乳头水肿，视神经萎缩。在最初炎症期以后，成纤维细胞产生过多的胶原，可发生纤维化和疤痕形成，造成复视及永久性突眼。