1.气道炎症：多种细胞参与COPD的气道炎症，包括中性粒细胞、淋巴细胞、嗜酸粒细胞等。其中中性粒细胞是主要的效应细胞。淋巴细胞参与气道炎症的发生，其中CD8细胞的比例明显增加。
2.氧化应激：香烟烟雾和其它吸入颗粒可产生氧自由基，同时COPD患者内源性抗氧化物产生下降。氧化应激对肺组织的不利影响有：激活炎症基因、使抗蛋白酶失活、刺激黏液高分泌、使糖皮质激素的抗炎活性下降。
3.蛋白酶/抗蛋白酶失衡：COPD患者肺组织中分解结缔组织的蛋白酶和对抗此作用的抗蛋白酶之间存在失衡；医学教育|网搜集弹性蛋白是肺实质结缔组织的主要成分，蛋白酶引起弹性蛋白破坏，是导致肺气肿的重要原因，并且为不可逆损害。
4.肺气肿：肺过度充气、膨胀，肺组织弹性降低，常有肺大泡形成。呼吸功能变化主要表现为残气容积增加；大、小气道气流阻塞；以及因肺毛细血管损害导致弥散面积减少与通气/血流比例失调（低氧血症主要原因），发生不同程度的低氧血症引起肺换气功能障碍。一般说弥散障碍（如弥散量降低）不是低氧血症的主要原因。由于通气与换气功能障碍可致缺氧和二氧化碳潴留，而出现呼吸衰竭。
