先天性巨结肠症的受累肠段可以见到典型的改变，即明显的狭窄段和扩张段，狭窄段位于扩张段远端，一般位于直肠乙状结肠交界处以远，距肛门7～10cm以内，狭窄肠管细小，与扩大肠管直径相差悬殊，其表面结构无甚差异，在与扩大结肠连接部形成漏斗状的移行区(即扩张段远端移行区)，此区原属狭窄段，由于近端肠管的蠕动，推挤肠内容物向前移动，长期的挤压促使狭窄段近端肠管扩大成漏斗形，扩张段多位于乙状结肠，严重者可波及横结肠，该肠管异常扩大，其直径较正常增大2～3倍，最大者可达10cm以上，肠壁肥厚，质地坚韧如皮革状，肠管表面失去红润光泽，略呈苍白，结肠带变宽而肌纹呈纵行条状被分裂，结肠袋消失，肠蠕动极少，肠腔内含有大量积粪，偶能触及粪石，切开肠壁见原有的环形肌，纵形肌失去正常比例(2.2∶1)，甚至出现比例倒置，肠壁厚度为狭窄段2倍，肠黏膜水肿，光亮，充血而粗糙，触之易出血，有时可见有浅表性溃疡。
先天性巨结肠症的主要病理改变位于扩张段远端的狭窄肠管，狭窄段肌间神经丛(Auerbach丛)和黏膜下神经丛(Meissner丛)内神经节细胞缺如，其远段很难找到神经丛，神经纤维增粗，数目增多，排列呈波浪状，有时虽然找到个别的神经节细胞，形态亦不正常，狭窄段近端结肠壁内逐渐发现正常神经丛，神经节细胞也渐渐增多，黏膜腺体呈不同程度的病损，结肠固有膜增宽，并伴有淋巴细胞，嗜伊红细胞，浆细胞和巨噬细胞浸润，有时可见浅表性溃疡。
