1.當含有血清蛋白的病原物質進入體內后，經過2～3周的時間，體內便可產生特異性抗體。此時如果人體內仍然存留有上述的病原物質，則可作為抗原或半抗原的形式與這些抗體形成免疫復合物而沉積于血管床上，并激活補體經典途徑，發生一系列炎癥反應，臨床上出現血清病和血清病樣反應。這一炎性過程的發生主要是由免疫復合物激活吞噬細胞和免疫活性細胞分泌大量細胞因子及炎性介質所造成。在第1次接受異種血清或非蛋白類藥物后，不一定出現癥狀，這是由于機體尚有足夠的抗體與外來抗原形成免疫復合物并被清除體外。但再次接受同樣抗原時，一些致敏的B淋巴細胞會快速轉化為漿細胞，分泌大量的抗體并與抗原物質結合形成免疫復合物，引起快速的血清反應。
2.本病的組織病理學改變與風濕熱、結節性多發性動脈炎等第Ⅲ型變態反應性疾病相似，但程度較輕。病理學的特征性改變有小血管擴張、粒細胞浸潤和水腫等，細胞浸潤主要為淋巴細胞、中性粒細胞和嗜酸粒細胞浸潤；在腎臟的病理學改變較重，有局灶性缺血、纖維素沉著等。
