肉眼觀，氣管支氣管粘膜紅腫，表面粘附白色或帶黃色的粘性分泌物，重癥病例可見粘膜壞死和潰瘍形成。組織學上，按其病變可分為：
①急性卡他性氣管支氣管炎：粘膜呈斑狀發紅，表面覆有較稀薄的黃色粘性分泌物。若分泌物過多，造成支氣管阻塞，則可引起通氣障礙。
②急性化膿性氣管支氣管炎：管壁呈化膿性炎癥表現，炎癥也可經細支氣管管壁累及附近肺泡。患者常咳出黃色粘性膿痰。
③潰瘍性氣管支氣管炎：除感染因素外，也可因吸入有害氣體、異物或胃內容物引起，大多僅發生表淺的粘膜壞死，壞死如較深則造成潰瘍形成。炎癥消退后，損傷程度輕者，粘膜上皮由粘膜基底層細胞增生而修復，氣管支氣管的結構和功能可恢復正常。損傷程度重者，管壁由疤痕修復，甚至引起支氣管的疤痕性狹窄。
特殊類型的氣管支氣管炎包括白喉時的假膜性氣管支氣管炎和麻疹時的巨細胞性支氣管炎等。