ARDS的主要病理改變是肺廣泛性充血水腫和肺泡內透明膜形成。病理過程可分為三個階段:滲出期、增生期和纖維化期,三個階段常重疊存在。ARDS肺組織的大體表現為肺呈暗紅或暗紫紅的肝樣變,可見水腫、出血,重量明顯增加,切面有液體滲出,故有“濕肺”之稱。
顯微鏡下可見肺微血管充血、出血、微血栓形成,肺間質和肺泡內有富含蛋白質的水腫液及炎癥細胞浸潤。約經72小時后,由凝結的血漿蛋白、細胞碎片、纖維素及殘余的肺表面活性物質混合形成透明膜,伴灶性或大片肺泡萎陷??梢姠裥头闻萆掀な軗p壞死。
經1-3周以后,逐漸過渡到增生期和纖維化期。可見Ⅱ型肺泡上皮、成纖維細胞增生和膠原沉積。部分肺泡的透明膜經吸收消散而修復,亦可有部分形成纖維化。ARDS患者容易合并肺部繼發感染,可形成肺小膿腫等炎癥改變。