已經觀察到腸道上皮細胞可被SARS-CoV侵染。有人認為SARS病人腹瀉的主要原因是早期以發熱為主的病毒血癥及繼之肺部炎性滲出、實變造成換氣障礙的低氧血癥，使胃腸道發生非特異性損害。鑒于目前的免疫發病機制學說，尚不能排除病毒通過直接或間接的免疫機制引發對胃腸道的損傷。明確的發病機制有待進一步研究。
胃、腸道、胃壁各層結構完整，胃、小腸和結腸各段黏膜下淋巴組織減少，淋巴細胞稀疏，間質水腫。部分病例胃可見表淺的糜爛或潰瘍。內鏡下結腸黏膜及回腸末段未見異常，尸檢標本在顯微鏡下亦見正常的組織結構，無微絨毛萎縮、炎癥、細菌感染、病毒包涵體或者肉芽腫。此外，除部分自溶變化外，大體眼觀及光鏡沒有異常。結腸黏膜及回腸末段在電鏡觀察到的病毒顆粒(60～90nm)與SARS-CoV吻合，病毒局限于上皮細胞。細胞內病毒顆粒可能包含在擴張的內質網中。微絨毛的表面可見病毒顆粒聚集。可能提示病毒自腸細胞表面離開。仍然沒有證據顯示絨毛萎縮。
