網狀組織細胞的增生(40%)：
脊椎骨嗜酸性肉芽腫主要病變為廣泛性的網狀組織細胞的增生，伴多少不等的嗜酸性粒細胞，還可有各種炎性細胞，及多核鉅細胞，有些組織細胞可轉變為泡沫細胞及含鐵血黃素或細胞殘餘的吞噬細胞，小血管可有纖維素樣壞死，晚期可纖維化，組織細胞核大，呈卵圓形，齒輪形或腎形，常聚集成堆或呈條狀。
組織細胞增生(30%)：
黃色瘤病的主要病變為組織細胞增生，可見網織細胞，泡沫細胞及Touton型鉅細胞，泡沫細胞也稱黃色細胞，有針狀膽固醇結晶，嗜酸性粒細胞不明顯，有的部位有肉芽組織，分化差，可有少數核分裂，組織細胞以後被成纖維細胞代替，形成結締組織，有的介於泡沫細胞之間，代替肉芽組織。
在同一患者，同一處病變在不同時期，病理可以不同，如開始時為以嗜酸性粒細胞為主的組織細胞肉芽腫，但幾年後可轉變為以泡沫細胞為主的含脂質肉芽腫，因此不能單純根據泡沫細胞之有無來確診黃色瘤病，即使在嬰兒網織細胞增殖症，偶而也能見到泡沫細胞，只是因為病變發展較快來不及形成，所以顯得稀少。
組織細胞增殖(20%)：
肺內開始為間質性肉芽腫，隨後組織細胞侵入小動脈和細支氣管遠端，發生阻塞性肺氣腫，形成囊腫和大泡以致破裂，肺間質性肉芽腫內有許多嗜酸性粒細胞，中性粒細胞及淋巴細胞浸潤。
