(一)發病原因
流感嗜血桿菌作為革蘭陰性小桿菌，約1.5μm×0.3μm大小，呈桿狀、絲狀等多形性。在急性感染標本中多以短小球桿菌形態出現。本組細菌不形成芽孢，無鞭毛，不能運動，部分菌株具有多糖莢膜。本菌為需氧菌，營養要求高，需X和V兩種生長因子。X因子為存在于血紅蛋白中的一種血紅素，為含鐵的卟啉，耐高溫，是細菌合成過氧化物酶、過氧化氫酶和細胞色素氧化酶的輔基，這些酶類是細菌氧化還原反應傳遞電子的重要物質。V因子為一種維生素B類物質，血液中所含的V因子通常處于被抑制狀態，經80～90℃加熱10min后可使V因子釋放。因此，流感桿菌在巧克力培養基上生長較佳。培養24h后，菌落可呈三種形態：M型(黏液型)、R型(粗糙型)和S型(光滑型)。有莢膜的菌株菌落呈M型，黏稠并有光澤，對人體的毒力強。流感嗜血桿菌與金黃色葡萄球菌在血瓊脂培養基上共同孵育時可見衛星現象，因葡萄球菌能合成V因子，使其菌落周圍生長的流感嗜血桿菌菌落較大，遠離者則較小。此外，尼古丁可促進流感嗜血桿菌生長。
莢膜型流感嗜血桿菌含有莢膜多糖抗原又稱M抗原，具有型特異性，能刺激機體產生保護性抗體。可應用型特異性免疫血清作血清學分型，通常將流感嗜血桿菌分為a～f 6個型。其中以b型致病力最強，其多糖抗原含有核糖、磷酸多核糖核糖醇(polyribosvl-ribitol phosphate，PRP)，可抑制細胞吞噬。臨床上b型流感嗜血桿菌引起的肺炎最多見，f型次之。無莢膜型菌株一般不致病，但近來的研究顯示，25%成人體內有無莢膜菌株的抗體。在慢性阻塞性肺病患者中，無莢膜型菌株和肺炎鏈球菌常在急性上呼吸道病毒性感染基礎上引起基礎疾病急性加重。直至上世紀60年代流感嗜血桿菌對氨芐西林普遍敏感。自70年代首先報道對氨芐西林耐藥株以來，耐藥率不斷上升，而且出現對多種抗生素耐藥問題。不同抗生素其耐藥機制不同。
(二)發病機制
流感嗜血桿菌的致病力與多種毒力因子有關，除內毒素外，流感嗜血桿菌還能產生組胺，使支氣管平滑肌收縮，分泌黏液，上皮細胞的滲透性增加，并能破壞纖毛運動。致病性流感嗜血桿菌具有IgA蛋白酶，能水解呼吸道黏膜的分泌型IgA而發揮致病作用。
通常情況下，寄殖的流感嗜血桿菌并不致病。細菌自口咽部吸入氣管或支氣管后即被纖毛運動排出體外。同時，呼吸道黏膜分泌物中的分泌型IgA可以保護機體免受感染。但當機體抵抗力降低、免疫功能不完善時即可造成感染，發生流感嗜血桿菌肺炎，甚至敗血癥、化膿性腦膜炎而危及生命。本病易發生于6個月～5歲的嬰幼兒，這與機體的免疫防御狀態有關。大多數母乳培養的嬰兒可以從母體中獲得抗流感嗜血桿菌莢膜多糖抗體而得到被動免疫力，但隨嬰兒年齡增長而逐漸減弱甚至消失，年長兒和成年人由于免疫系統已健全，感染后獲得了保護性抗體。因此，小于6個月的嬰兒及年長兒、成年人流感嗜血桿菌肺炎較少見。但近年來文獻報道上述年齡組發病率有增高趨勢，可能與檢測技術的提高、耐藥菌株的增加及細菌毒力的改變有關。成人流感嗜血桿菌肺炎的發生同樣與患者體內缺乏特異性抗體有關，因之常伴發于糖尿病、腎病綜合征、丙種球蛋白缺乏、酒精中毒或應用抗腫瘤化療藥物、免疫抑制藥物者;在慢性阻塞性肺病、肺囊性纖維化及長期吸煙人群中，由于局部防御機制受損，流感嗜血桿菌易侵犯下呼吸道發生肺炎。
本病在嬰幼兒患者開始常為氣管-支氣管感染，發展成化膿性支氣管炎，支氣管黏膜上皮細胞壞死，部分黏膜與基底膜分離，細支氣管及其周圍淋巴細胞及中性粒細胞浸潤，引起細支氣管炎，細菌侵犯肺泡并在肺泡內生長繁殖，引起肺毛細血管擴張、充血，肺泡水腫、滲出，中性粒細胞趨化吞噬活性增強，伴隨炎性滲出物的產生而導致肺實變。
成人患者病變多呈支氣管肺炎表現，大葉性分布亦不少見。病變融合可引起肺組織壞死，甚至出現空洞，形成肺膿腫，延及胸膜則形成胸腔積液和膿胸。
