急性粟粒性肺結核多在原發感染后三到六個月內發生,由于嬰幼兒免疫功能低下,機體處于高度敏感狀態,在感染結核后容易形成結核桿菌菌血癥。當原發病灶或者淋巴結干酪樣壞死發生潰破時,大量細菌由此進入血液而引起急性全身粟粒性結核病,可以累及很多器官,包括肺、腦膜、腦、肝臟、脾臟、腎臟,心臟、腎上腺、腸管、腹膜和腸系膜淋巴結等。
播散到上述臟器中的結核菌在間質組織中形成細小結節。在肺臟中的結核結節分布于上肺部者多于下肺部,為灰白色半透明或者淡黃色不透明的結節,如針尖或者粟粒一般,約為1到2毫米大小,顯微鏡檢查提示結核結節由類上皮細胞、淋巴細胞和兩個漢斯細胞加上中心干酪壞死性病灶而組成。