內毒素對組織細胞的選擇性不強，不同革蘭氏陰性細菌的內毒素，引起的病理變化和臨床癥狀大致相同。

①發熱反應：內毒素作為外源性致熱原（即熱原質）作用于粒細胞和單核細胞等，使之釋放內源性致熱原，引起發熱。

②糖代謝紊亂：先發生高血糖，轉而為低血糖，大量糖元消耗，可能與腎上腺素大量分泌有關。

③血管舒縮機能紊亂：內毒素激活了血管活性物質（5-羥色胺、激肽釋放酶與激肽）的釋放。末梢血管擴張，通透性增高，靜脈回流減少，心臟輸出量減低，導致低血壓并可發生休克。因重要器官（腎、心、肝、肺與腦）供血不足而缺氧，有機酸積聚而導致代謝性酸中毒。

④彌漫性血管內凝血：內毒素能活化凝血系統的Ⅻ因子，當凝血作用開始后，使纖維蛋白原轉變為纖維蛋白，造成DIC；由于血小板與纖維蛋白原大量消耗，以及內毒素活化胞漿素原為胞漿素，分解纖維蛋白，進而產生出血傾向。

⑤施瓦茲曼現象：可能是由內毒素引起DIC的一種特殊形式。將內毒素注入動物皮內，次日再以內毒素靜脈注射，數小時后次注射的局部皮膚出現壞死。如果二次均為靜脈注射內毒素，就可出現DIC.現認為次劑量的內毒素封閉了單核吞噬細胞系統，以至不能消除第二次注入的內毒素，故發生這種反應。亦可用炭粒代替次內毒素劑量以阻斷單核吞噬細胞系統，或以腎上腺皮質類因醇處理，也可得同樣結果。