甲状腺组织的病理改变不均匀，光镜下滤泡失去完整性。在正常的甲状腺素水平基础上，有相当一部分病人出现高滤泡性结节。
血管内皮细胞增生并有不同程度变性坏死，毛细血管壁增厚呈瘢痕样变化。典型的病变是包绕多核巨细胞，滤泡损害，其中心是胶质，进一步发展为肉芽肿。周围组织可见大量中性白细胞浸润。间质有炎性反应。纤维增生和血管生成等病理改变。久而久之，表现为不同程度纤维化和滤泡区域再生。