本病临床类型及病情轻重与钩端螺旋体的型别、毒力及机体免疫状态有关。钩端螺旋体由皮肤，粘膜侵入人体后，经淋巴系统进入血循环，形成钩端螺旋体血症。钩端螺旋体产生的代谢产物（毒性物质）可引起广泛血管中毒性损害及出血，以全身毛细血管、肺、肝、肾、心、中枢神经系统等损害最明显，可导致休克，循环障碍，肺弥漫性出血、黄疸、心力衰竭、肾功能衰竭、脑膜脑炎等严重后果。钩端螺旋体病的基本病变为全身毛细血管中毒性损害，损害程度轻重不一，肝肾可肿大，实质细胞见退行性变及坏死，并有炎性细胞浸润，肾小管内或间质中均能找到钩端螺旋体。肺有不同程度出血（瘀点状、片状或整个肺炎），肺毛细血管充血，管壁肿胀，肺泡腔内充满红细胞及浆液。脑膜及脑实质可见血管损害及炎性细胞浸润。腓肠肌肿胀、有出血及坏死。心肌见退行性变及灶性坏死，心间质也有出血并有局限性空泡形成。病后一周左右产生特异性抗体，抗体出现后血循环中钩端螺旋体逐渐减少直到消失，但肾中的钩端螺旋体不受影响，仍可生长繁殖并随尿排出。部分病人此时可发生“后发症”，此认为与变态反应有关。