強直性脊椎炎一般情況以骶髂關節炎最為突出。 最初出現的是關節附近有斑片狀骨質疏鬆區， 特別是骶髂關節的中下段最為明顯。 接著便出現了骨腐蝕與軟骨下骨皮質硬化。 在骶髂關節的中下段， 髂骨面覆蓋著薄層軟骨， 骶髂關節出現x線徵象時往往已較遲， 幾乎完全是雙側性。 因此該處首先出現骨骼變化， 且比較明顯。
在骶髂關節的上1/3處， 有堅強的韌帶連接著骨面， 也可以有類似的X線徵象。 軟骨下骨侵蝕的X線表現為關節間隙的假性增寬。 接下去便是纖維化、鈣化、骨橋形成與骨化。 一般說來，
在脊柱方面主要表現在椎間盤、脊椎小關節、肋脊關節， 後縱韌帶與寰樞關節。 很少有上述關節出現病變而骶髂關節卻不受侵犯。 早期階段， 椎間盤纖維環淺層有炎症， 伴反應性骨硬化與鄰近椎體腐蝕， 使椎體變成方形。 纖維環逐漸骨化， 並有骨橋形成。 同時脊椎後關節和鄰近韌帶亦有類似的變化， 最終脊柱完全融合， 如竹節狀。
強直性脊柱炎的患者還可以出現椎間盤周圍椎體骨質腐蝕和硬化， 竹節狀改變亦在此節段中斷， 通常發生在疾病的後期。 臨床上常有急性發作， 並有局限性疼痛。 該區常有上述X線徵象， 稱為“椎間盤炎”。 這種病變易誤診斷為結核、化膿性骨髓炎，
