病理學檢查可見彌漫性小血管周圍炎，中性粒細胞在血管周圍聚集。免疫熒光檢查顯示有IgA和C-3--在真皮層血管壁沉著。
本病的主要病理特征是急性纖維素樣壞死，始于血管內膜或內皮下基質，然后波及整個血管壁，伴顯著多形細胞反應及嗜酸性粒細胞浸潤。血管病損處病變進展處于同一時期，不像結節性多動脈炎時各期均有。
檢查可見皮膚組織真皮乳頭下到網狀層有細動脈炎、靜脈炎和毛細血管炎。血管擴張，內皮細胞水腫、滲出，管腔狹窄，有血栓形成，血管壁有纖維蛋白樣變性或壞死。發病早期血管周圍有嗜中性白細胞為主的細胞浸潤，可見白細胞破碎及核塵和紅細胞外滲等，而發病晚期，則以單核細胞浸潤為主。
除皮膚外，腎臟系該病最易受累的部位。肉眼所見腎臟大小正常或增大，表面有出血點。光鏡可見較小的葉間動脈、小動脈、靜脈和毛細血管有纖維素樣壞死，以腎小球病損最顯著，小球周圍偶有肉芽腫病變。毛細血管內細胞增生，并可見節段或環形上皮樣新月體和彌漫壞死性腎小球腎炎。該病腎臟病理類型較多，為無或少免疫復合物性新月體腎炎。腎間質圓形細胞浸潤和出血。部分小管萎縮。免疫熒光示系膜區和毛細血管壁有少許IgG、IgM以及補體沉積或無任何免疫球蛋白成分，但在腎小囊、腎小球壞死血管區有較多的纖維蛋白原沉淀。電鏡未見明顯特征性改變，亦無較多的電子致密物。
超敏反應血管炎腎臟受累的特征性病變是壞死性腎小球炎或局灶壞死性腎小球炎。惡化病例可見彌漫壞死性腎小球腎炎。