内毒素对组织细胞的选择性不强，不同革兰氏阴性细菌的内毒素，引起的病理变和临床症状大致相同。

发热反应

内毒素作为外源性致热原（即热原质）作用于粒细胞和单核细胞等，使之释放内源性致热原，引起发热。

糖代谢紊乱

先发生高血糖，转而为低血糖，大量糖元消耗，可能与肾上腺素大量分泌有关。

血管舒缩机能紊乱

内毒素激活了血管活性物质（5-羟色胺、激肽释放酶与激肽）的释放。末梢血管扩张，通透性增高，静脉回流减少，心脏输出量减低，导致低血压并可发生休克。因重要器官（肾、心、肝、肺与脑）供血不足而缺氧，有机酸积聚而导致代谢性酸中毒。

弥漫性血管内凝血

内毒素能活化凝血系统的?因子，当凝血作用开始后，使纤维蛋白原转变为纤维蛋白，造成dic；由于血小板与纤维蛋白原大量消耗，以及内毒素活化胞浆素原为胞浆素，分解纤维蛋白，进而产生出血倾向。

施瓦兹曼现象（shwartzman phenomenon）

可能是由内毒素引起dic的一种特殊形式。将内毒素注入动物皮内，次日再以内毒素静脉注射，数小时后第一次注射的局部皮肤出现坏死。如果二次均为静脉注射内毒素，就可出现dic。现认为第一次剂量的内毒素封闭了单核吞噬细胞系统，以至不能消除第二次注入的内毒素，故发生这种反应。亦可用炭粒代替第一次内毒素剂量以阻断单核吞噬细胞系统，或以肾上腺皮质类因醇处理，也可得同样结果。

此外，内毒素还能引起早期粒细胞减少血症，以后继发粒细胞增多血症；活化补体c3，引起由补体介导的各种反应等。