蛔蟲病的病理變化可由蛔蟲幼蟲，成蟲及其蟲卵引起：
1、蛔蟲幼蟲
在經過肺部時由于其代謝產物或與幼蟲本身死亡可產生炎癥。蛔蟲幼蟲損傷肺微血管可引起出血、水腫和細胞浸潤，后者以嗜酸性、中性粒細胞為主。嚴重感染者肺部病變可融合成斑片狀病灶。支氣管粘膜也有嗜酸性粒細胞浸潤滲出與分泌物增多，并引起支氣管痙攣。
2、成蟲
成蟲寄生在小腸內，以空腸與回腸上段為主, 蟲數自幾條至數十條，甚至上千條。重度感染患兒，小腸內大量蟲體相互纏結成團，可引起部分性腸梗阻，梗阻部位以回腸未端或回盲部為常見。少數嚴重患者可并發腸壞死、腸套迭，腸扭轉等。
蛔蟲有顯著鉆孔習性，常引起移位性損害。成蟲可鉆入膽總管，大多數僅一條前半部鉆入膽總管而尾部仍在十二指腸內。侵入膽管蛔蟲亦有多達10～20條，由于O--ddi括約肌與膽總管痙攣發生劇烈膽絞痛，由于繼發膽道感染可引起膽管炎。在膽管內死亡的蛔蟲碎片與蛔蟲卵均可作為泥沙佯膽結石形成的核心。如果蛔蟲全部鉆入肝內膽管則引起化膿性膽管炎，并發蛔蟲性肝膿腫，偶爾蛔蟲鉆入胰管可并發出血性胰腺炎，鉆入闌尾引起急性闌尾炎，甚至穿孔?；紫x如迷走至咽喉與支氣管，偶可引起阻塞和窒息。
3、蟲卵
雌蛔蟲有時由腸穿孔進入腹腔，在腹腔內排出大量蟲卵。蛔蟲卵可引起肉芽腫病變，多見于胰腺、網膜。腸系膜與腹膜，形成無數1--2mm粟粒大小的灰白色結節，類似結核。蟲卵肉芽腫由嗜酸粒細胞、異物巨細胞與類上皮細胞組成，內多含胚胎的受精卵。