脊柱骨髓炎發病部位以腰椎最多，其次是胸椎和頸椎。病變為首先侵犯椎體中心，即紅骨髓集中的部位，然后向椎間盤或向椎弓擴張，很少一開始就先侵及椎弓。由于椎骨血運豐富，故很少形成大塊死骨。典型病變，最初為骨質破壞，骨質吸收，使骨質呈斑點狀或蛀狀骨質疏松。軟骨板或皮質破壞后形成椎旁膿腫，順軟組織間隙蔓延破潰至皮膚，形成竇道。由于化膿性脊椎炎是骨破壞和新骨形成同時進行，隨著病變的進展，骨質逐漸增生，骨密度增高，骨質硬化，故在脊椎骨骨髓炎，很少發生椎體塌陷、楔形變、或后突畸形。到晚期可出現大量新骨，骨橋形成或椎間融合。