病菌侵入硬脊膜外間隙後, 在富於脂肪和靜脈叢組織的間隙內形成蜂窩組織炎, 有組織充血, 滲出和大量白細胞浸潤, 進一步發展為脂肪組織壞死、硬脊膜充血、水腫、膿液逐漸增多而擴散, 形成膿腫。 主要位於硬脊膜囊的背側和兩側, 很少侵及脊膜囊腹側, 上下蔓延的範圍可達數個節段, 在個別情況下可累及椎管全長, 甚至向顱內擴散。 膿腫多為單發, 少數病例有多數散在小膿腔與一個主要膿腔相溝通。 呼吸運動和血管搏動可使椎管內負壓差增大, 這對炎症通過血管或淋巴系統向硬脊膜外腔擴散具有"吸引"作用。
大多數病人首先表現為全身感染徵象;少數病人或病程發展較緩慢者, 全身感染徵象不明顯。 多數伴有局限性腰背痛、棘突壓痛或叩擊痛, 程度劇烈, 呈針刺或電擊樣, 與局限性脊髓蛛網膜炎的疼痛在程度上有顯著差異, 具有定位價值。 脊柱運動受限制。 局部皮膚可有輕度水腫, 棘突旁組織有壓痛和叩擊痛。 由於病變部位的神經根受炎症刺激而出現神經根痛, 因病變部位不同而向胸、腹部或下肢放射。 早期出現尿瀦留。 上述表現持續數天至十數天不等, 接著就出現脊髓壓迫征。
症狀: 高熱、寒戰等急性全身感染症狀, 腰背部或下肢疼痛、雙下肢麻木、無力和大小便功能障礙。