HD病变肠段神经节细胞缺如，是一种发育停顿。消化道神经节细胞来源于外胚层神经嵴细胞，在胚胎阶段的第6周到第12周，神经嵴细胞沿头到尾的方向移行到消化道壁内去，如果移行过程发生停顿，则出现HD。停顿越早，无神经节细胞段越长。
至于导致发育停顿的病因，目前认为是在多基因遗传因子的条件下。胚胎发生了暂时性缺血、缺氧，故此病是遗传一环境因素的共同产物。
神经节细胞缺如的肠段平滑肌持续收缩，呈痉挛状态，蠕动消失，形成非器质性肠狭窄，使得粪便通过发生障碍。造成这种病理生理变化的原因，与交感和副交感神经功能异常和肽能神经缺乏有关。HD另一病理生理改变是排便反射丧失，这是因为肠壁内脏感觉运动神经系统的缺陷，不能产生正常的反射性直肠收缩即肛门内括约肌松弛，导致粪便不能排出。
在无神经节细胞段近端正常肠段。因粪便滞积，而剧烈蠕动，欲将粪便推人痉挛部位，久之肠管有代偿性扩张、肥厚，形成巨大的扩张段。
