胃腸粘膜充血、水腫、滲出，表面有片狀黃色滲出物或粘液覆蓋，病變可呈局限性或彌漫性。粘膜皺壁上有糜爛、出血點(diǎn)。如表層上皮細(xì)胞壞死脫落，固有膜血管受到損害則引起出血和血漿外滲，往往有中性白細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、漿細(xì)胞和少量嗜酸性細(xì)胞浸潤，嚴(yán)重者粘膜下層亦有充血、水腫。
 
　　沙門菌性胃腸炎時小腸是主要的病變部位，但也累及到結(jié)腸，引起痢疾樣癥狀。沙門菌具有侵襲性，引起粘膜炎癥反應(yīng)，伴粘膜下層中性粒細(xì)胞浸潤，有時可深至固有層。炎癥細(xì)胞產(chǎn)生和釋放前列腺素，使腺苷酸環(huán)化酶活性增高。沙門菌分泌腸毒素，直接刺激腺苷酸環(huán)化酶系統(tǒng)，使腸液分泌能力大大增加，超過腸道重吸收能力，引起腹瀉。