麻疹病毒主要通过呼吸道进入人体,侵入呼吸道粘膜上皮细胞及局部淋巴组织,并第1次进入血流。病毒在受累细胞中繁殖后,再次进入血流中,即第2次病毒血症。病变广泛地损害呼吸道肠道上皮细胞引起呼吸及消化道症状,并波及到全身。麻疹病毒引起小病灶性肺炎,并常合并继发细菌性感染,它比单纯细菌性肺炎严重,肺炎是麻疹的主要死亡原因,麻疹合并肺炎的病死率约为10%左右。
患儿常有白细胞降低,免疫反应暂时被抑制。结核菌素阳性反应者,暂时转为阴性(出疹后2周左右再转为阳性),由于对结核免疫力降低可使潜在的结核病转变成重症,如粟粒性结核或结核性脑膜炎等而导致死亡。