本綜合征中的胰島病變可為良性腺瘤，也可為惡性腫瘤或彌漫性增生。電鏡觀察發現胰小島細胞增生，主要為A、B、D細胞，散在胰腺外分泌腺泡組織中，細胞中有含激素顆粒。腎小管因長期失鉀可出現上皮細胞空泡變性等。VIP瘤除存在于胰腺外，還見于神經節、神經母細胞瘤、嗜鉻細胞瘤等。
臨床表現：
診斷前的平均病程為3年（2～4年），半數病人在診斷時已有轉移
（肝臟或淋巴結）。死亡的原因常為血容量不足和酸中毒引起的腎功能衰竭和心臟停搏。本病的主要臨床特征為：
（一）頑固性大量水瀉頑固性水瀉可出現于診斷前數年，輕者可為間歇性，重者尤其是惡性病變者為持續性，便色如淡茶水色，無粘液和膿血，便量為3～10L/d。由于此種腹瀉屬分泌性，水樣便與血漿等滲，即使處于空腹狀態腹瀉仍存在。一般每天便量少于700ml，可除外此病。
（二）低血鉀癥由于水瀉，大量鉀從大便中喪失（約300mEq/d），引起嚴重缺鉀，一般血鉀低于3mmol/L，平均為2．2mmol／L；同時大量碳酸鹽也從大便中丟失，導致代謝性酸中毒，動脈血pH＜7．1。
（三）低或無胃酸胃酸缺乏或減少，多數為基礎胃酸分泌量低。在低胃酸，甚至無胃酸患者中，其胃粘膜活檢證實壁細胞正常，故認為可能腫瘤分泌一種抑制胃酸分泌的因子。
（四）高血鈣約有一半以上的患者有高血鈣，其發生機理尚不明確。但以發現存在有骨吸收的增加，鈣代謝的負平衡。
（五）手足搐搦估計與低血鎂有關，甚至可出現在高血鈣狀態。
（六）其他癥狀①約半數患者有高血糖或糖耐量減低；②部分患者有臉部潮紅，皮膚蕁麻疹；③無張力性大膽囊；④少數病人可發生心力衰竭或尿毒癥，或因低血鉀癥死亡；⑤外周血管擴張所致的低血壓；⑥由于嚴重失水、酸中毒及電解質紊亂，患者可出現精神失常或昏睡。