肺炎支原体大小介于细菌和病毒之间，是目前已知能在无细胞培养基上独立生长的最小的微生物。当肺炎支原体随呼吸进入下呼吸道后，仅粘附在气管及支气管上皮细胞表面，通过产生氧化物而造成细胞损伤，局部产生炎症反应。而肺炎(主要指肺泡间质炎症)的发生可能是受感染者对支原体及其代射产物的过敏反应所致。也可能通过淋巴和血液循环直接侵犯神经系统和心脏，从而引起脑膜炎和心肌炎、心包炎等。