超微結構的典型特征是系膜細胞和基質在腎小球毛細血管基膜與內皮細胞之間的伸展和間位，有電子致密免疫復合物沉積。系膜毛細血管性腎小球腎炎這一名稱正是由Ⅰ型病變中系膜和毛細血管的這種改變而來。在內皮下沉積物的周圍和系膜細胞胞漿附近區域，可見有新的基底膜物質形成。在系膜細胞增生和系膜基質擴展的區域通常有散在的致密物沉積。上皮下可有多少不一的電子致密物沉積，當數量足夠多時與膜性腎病相似，一些腎臟病理學家稱之為“混合性膜性和增生性腎小球腎炎”，或者Burkholder提出的“Ⅲ型系膜毛細血管性腎小球腎炎”。有極少數病變其腎小球損害與Ⅰ型的光鏡和免疫熒光相似，但超微結構以腎小球基底膜不規則增厚，膜內有密度不一的大量沉積物為特征，這類病變也歸入Ⅲ型。系膜基質和基底膜之間可有單核細胞或中性粒細胞浸潤。有些腎活檢組織中有少至中量的膜外沉積物呈“駝峰”狀。上皮足突常消失。光鏡下的透明血栓表現為血管腔內球性致密物，當這些結構或者任何其他電子致密沉積物呈現微管樣結構，提示可能為冷球蛋白血癥或者免疫觸須樣腎病。