疾病早期由於腦膜、脈絡叢和室管膜炎性反應,腦脊液生成增多,蛛網膜顆粒吸收下降,形成交通性腦積水,顱內壓輕、中度增高。晚期蛛網膜、脈絡叢粘連,呈完全或不完全性梗阻性腦積水,引起顱內壓明顯增高。腦底處破裂的結核結節周圍結核性滲出物在蛛網膜下腔中擴散,至基底池和外側裂。
光鏡下滲出物由纖維蛋白網絡中帶有不同數量細菌的多形核白細胞、巨噬細胞、淋巴細胞和紅細胞組成。隨著疾病的進展,淋巴細胞和結締組織佔優勢。滲出物經過的小動脈和中動脈,以及其他一些血管(毛細血管和靜脈)可被感染,形成結核性血管炎,導致血管堵塞,引起腦梗死。慢性感染時,結核性滲出物可使基底池,第四腦室流出通路阻塞,引起腦積水。