痢疾桿菌對結腸粘膜上皮細胞有吸附和侵襲作用， 對腸粘膜上皮細胞具有侵襲力的菌株才能引起結腸典型病變， 而對上皮細胞無侵襲力的菌株並不引起病變。 胃酸、腸道菌群產生的短鏈脂肪酸、過氧化氫以及大腸桿菌素等， 對痢疾桿菌有殺滅或拮抗作用。 人體腸粘膜產生的分泌型IgA等特異性抗體， 對痢疾桿菌有重要排斥作用。 某些足以降低人體全身和胃腸道局部防禦功能的因素， 如慢性病、過度疲勞、暴飲暴食及消化道疾患等， 則有利於痢疾桿菌侵入腸粘膜而致病。
痢疾桿菌侵入腸粘膜上皮和因有層，
中毒性菌痢 全身中毒症狀與腸道病變程度不一致， 雖有毒血症症狀， 但腸道炎症反應極輕。 除痢疾桿菌內毒素作用外， 可能與某些兒童具特異體質， 對細菌毒素呈現強烈反應， 引致微血管痙攣、缺血和缺氧， 導致DIC、重要臟器功能衰竭、腦水腫和腦疝。
