組織病理學檢查可明確自身免疫性垂體炎的組織類型,是診斷的金標準。其中淋巴細胞性垂體炎早期可顯示不同程度的垂體增大、質地較堅韌,鏡檢顯示大量淋巴細胞、漿細胞,以及散在的嗜酸性粒細胞、肥大細胞等炎癥細胞浸潤,隨著病程的進展,垂體組織還可發生不同程度的壞死、萎縮、纖維化。