支气管肺炎主要的病理改变是支气管及肺泡的炎症。肺泡的炎症妨碍了气体交换，但因二氧化碳的弥散速度比氧快，故主要是氧由肺泡弥散到血液的过程受阻，导致低氧血症。支气管的炎症妨碍了通气，导致缺氧及二氧化碳潴留，但机体通过代偿性呼吸增强，通气量增加，有可能使二氧化碳排出量保持在正常范围。故支气管肺炎的主要病理生理变化为低氧血症。