(1)胰腺：胰腺纖維化、變硬 表面不規則。胰腺腺泡及腺管被不定形的富含鈣質的嗜伊紅性物質所堵塞 腺泡周圍有慢性炎癥反應 間質廣泛纖維化逐漸取代胰腺小葉，導管呈囊性擴張，實質細胞萎縮或消失，胰島細胞基本正常 但胰腺病變程度并非與病情成比例。
(2)肺：由于氣管、支氣管內大量黏稠的黏液滯留，其黏膜的纖毛受破壞；氣管、支氣管、細支氣管呈阻塞性改變，周圍有炎癥反應；可同時存在肺大皰及肺不張的病理變化。
(3)肝膽：肝臟表面呈小的凹陷性或彌漫性硬化病變， 小膽管黏液性阻塞及局限性膽汁性肝硬化是胰腺囊性纖維性變在肝臟的特征性表現。鏡下所見肝的正常組織結構破壞，膽小管被嗜伊紅物質所堵塞，其周圍有炎癥反應、纖維組織和膽小管增生，肝小葉被纖維組織所包圍 形成多葉性膽汁性肝硬化及肝內膽管結石 膽囊壁萎縮內有濃稠的“白色膽汁” 常合并膽囊結石。
(4)腸道：小腸也存在胰腺囊性纖維性變的特殊性表現。十二指腸腺體擴大，腺上皮細胞呈扁平狀，十二指腸腸腔內有黏稠的分泌液。小腸黏液腺的杯狀細胞數量雖并未增加，但腸腔內仍存在濃厚的分泌液。除腸道的形態學變化外，尚發現腸黏膜內有些細胞的胞漿內酶活性降低，苯氨基丙酸和氨基醋酸的吸收減少。
(5)其他：異常的黏液分泌物可引起附睪、輸精管、精囊、輸卵管等生殖器官各種管道的堵塞；子宮頸黏液腺擴張，宮頸口被黏液堵塞。
其他如汗腺、腮腺等非分泌黏液性分泌腺體，并無病理學上的改變。然而其分泌液中的鈉和氯離子濃度卻顯著升高。