股骨頭缺血性壞死的病理過程， 主要是骨壞死和骨修復的交替進行， 包括骨質壞死， 繼之死骨吸收和新骨形成以及股骨頭再塑造和殘留不同程度的畸形等一系列病理變化。 一般可分為4個階段。
1.缺血壞死期 關節囊腫脹， 滑膜充血水腫和關節液滲出增多。 股骨頭骨骺前外側最早受累， 或整個骨骺均因缺血發生壞死。 時骨結構保持正常， 但骨陷窩多空虛， 骨髓腔由無定形的碎屑填充， 骨小梁碎裂成片狀或壓縮成塊。 由於股骨頭髮生缺血性壞死.使骨骺的骨化中心軟骨內化骨受到暫時性抑制，
2.修復期 由於死骨的刺激， 毛細血管和單核細胞所組戰的肉芽組織侵入壞死區， 吸收壞死的骨小梁碎片， 並形成纖維組織， 破骨細胞增多且功能活躍， 參與吸收壞死的骨小梁。
3.癒合期 由於本病為自限， 在一定時間後， 骨吸收可停止， 但新骨繼續形成， 替代纖維肉芽組織。 新形成的骨小梁是一種不成熟的板層骨， 且纖細脆弱， 容易與尚未吸收的壞死骨小梁壓縮在一起。
4.畸形殘留期 骨癒合完成後， 多數股骨頭殘留不同程度畸形， 如股骨頭扁平狀或馬鞍狀、股骨頸增寬、髖內翻、股骨頭骺板早閉、股骨縮短、股骨頭半脫位等， 這些畸形可永恆不變，
