由于病因及病变的严重程度不同，病理改变可有显著差异。肉眼见肾增大而质软，剖面可见髓质呈暗红色，皮质肿胀，因缺血而呈苍白色。典型的缺血性急性肾衰竭光镜检查见肾小管上皮细胞片状和灶性坏死，从基膜上脱落，小管腔管型堵塞。管型由未受损或变性上皮细胞，细胞碎片，TammHorsfall粘蛋白和色素组成。肾缺血者，基底膜常遭破坏。如基底膜完整性存在，则肾小管上皮细胞可迅速地再生，否则上皮不能再生。
肾毒性急性肾衰竭形态学变化最明显部位在近端肾小管的曲部和直部。小管细胞坏死不如缺血性明显。
急性间质性肾炎特征是间质存在炎症细胞（T淋巴，单核细胞，偶尔有浆细胞及嗜酸性粒细胞）的浸润。
