肺心病的發生主要是原有的慢性支氣管炎、肺氣腫、肺間質纖維化病變,肺心病時肺內主要的病變是肺小動脈的變化,表現為肌型小動脈中膜肥厚、內膜下出現縱行的肌束,無肌性的細動脈肌化,還可發生肺小動脈炎、肺小動脈彈力纖維以及膠原纖維增生,肺小動脈血栓形成,導致肺動脈高壓的產生,引發右心室負荷過重。
心臟方面的表現主要是右心室肥厚,心腔擴張。擴張的右心室使心臟的橫徑增大,并將左心室心尖區推向左后方,形成橫位心。心尖主要由右心室構成,心尖鈍圓、肥厚,心臟重量增加,右心室前壁肺動脈圓錐顯著膨隆。肥厚的右心室內乳頭肌和肉柱顯著增粗,室上嵴增粗,肺動脈圓錐處心肌壁增厚。在電鏡下會發現心肌細胞肥大、增寬,核增大,出現肌纖維萎縮,橫紋消失的情況。