肉眼見腎臟體積增大，質軟，切面腎皮質蒼白，缺血，髓質呈暗紅色。鏡下見腎小管上皮變平，有些呈混濁腫脹、變性、脫落，管腔內有管型及滲出物。腎中毒引起者，上皮細胞的變性、壞死集中在近曲小管，其下的基膜保護完整；腎缺血所致者，上皮細胞呈灶性壞死，分散在腎小管各段中，其下的基膜往往斷裂、潰破、腎間質內可見小園形細胞浸潤及水腫，有一部分死于急性腎小管壞[1]死的患者腎臟，在光學顯微鏡下腎小管的形態并無改變，故腎小管壞死的命名，是不很恰當的，但這些病例，在電子顯微鏡下，有時仍可見到有腎小管上皮細胞的線粒體變形，內質網消失，微纖毛脫落，有些部位基膜也有微裂口。腎小球和腎小動脈一般無改變，只有發生播散性血管內凝血時，才會見到腎小球毛細血管中有纖維素性血栓。到病期的第5－6天，壞死的腎小管上皮細胞開始新生。若基膜完整，則新生的上皮細胞很快覆蓋在基膜上，使腎小管形態恢復正常。但基膜有破壞者，則上皮細胞多不能再生，缺損處由結締組織代替。