铅中毒的发病机制，目前比较清楚的有：

　　铅对血红蛋白合成的障碍：血红蛋白的合成过程受到一系列酶的作用，当机体受到铅毒作用后，这一合成过程中的一些含琉基酶受到抑制，而发生以下变化：

　　1、由于铅抑制δ一氨基γ一酮戊酸脱水酶（ALAD），使δ一氨基γ一酮戊酸（ALA）合成卟胆元（BPG）受阻，致使红细胞中ALAD活性降低，血、尿中ALA含量增多。

　　2、由于铅抑制血红素合成酶（亚铁赘合酶），阻碍了原卟啉与二价铁结合成血红素，使血清铁增加和原卟啉在红细胞中积聚，致使血液内红细胞中原卟啉（EPP）量增加或游离红细胞卟啉（FEP）增加，后者与锌离子结合成锌卟啉（ZPP）亦增加。

　　3、由于铅还可能抑制粪卟啉原脱羧酶，致使尿粪卟啉Ⅲ（CP）含量增多。

　　4、由于骨髓内铁的利用受障碍，红细胞铁结合量减少，，幼红细胞及红细胞内游离铁增加，因此，可见到铁粒幼红细胞和铁粒红细胞，即含铁蛋白胶粒。

　　5、铅还影响红细胞中的核糖核蛋白体和可溶性的核糖核酸（mRNA），而干扰珠蛋白的合成，致使合成珠蛋白的核糖核酸相对过多，并聚集成点彩颗粒。由于上述抑制过程，最后导致贫血。

　　铅还可直接作用于红细胞，抑制红细胞膜Na+/K+-ATP酶活性，影响水钠调节，同时还可能抑制红细胞嘧啶一5’一核甘酸酶，致使大量嘧啶核苷酸在细胞浆内蓄积，以及铅与红细胞膜结合造成机械脆性增加，影响红细胞膜稳定性，最后导致溶血。

　　铅对神经系统的作用：铅使ALA增多，ALA与γ一氨基丁酸（GABA）化学结构相似，因而与GABA产生竞争性抑制作用，GABA位于中枢神经的突触前及突触后的线粒体中，因GABA的抑制而干扰神经系统功能，如意识、行为及神经效应等改变。铅还能对脑内儿茶酚胺代谢发生影响，使脑内和尿中高香草酸（HVA）和香草扁桃酸（VMA）显著增高，最终导致铅毒性脑病和周围神经病。铅毒性脑病在病理上表现为脑水肿，神经细胞弥漫性变性，此外尚可见小脑颗粒层细胞坏死，脑疝及软脑膜小灶性出血。

　　铅毒性周围神经病，最早表现为神经传导速度（NCV）减慢，受损神经主要是神经细胞膜的改变和脱髓鞘。可见轴索周围改变，髓鞘崩解成颗粒状或块状，有时完全溶解，雪旺氏细胞增生。这些变化都是由于铅损害了神经细胞内线粒体和微粒体而造成。

　　铅对肾脏的作用：铅因损害线粒体，影响ATP酶而干扰主动运转机制，损害近曲小管内皮细胞及其功能，造成肾小管重吸收功能降低，同时还影响肾小球滤过率降低，导致尿肌酐排出减少，血肌酐、血尿素氮含量增加，尿糖排泄增加，尿γ一GT（γ一谷氨酚转肽酶）活性降低，尿NAG（N一2酰一β一D氨基葡萄糖苷酶）活性增高。铅还影响肾小球旁器功能。引起肾素合成和释放增加，导致血管痉挛和高血压。铅能在肾小管上皮细胞内形成核内包涵体。它是一种铅一蛋白复合体，是机体一种适应或解毒机制。