小柳-原田綜合征的病理改變特征是彌漫性的中，小血管炎性改變為主，引起一系列的腦膜、腦實質及腦脊神經根的損害，而血管損害又以彌漫性小血管損害為主。可見軟腦膜、蛛網膜、腦實質、腦神經及蛛網膜下隙小血管周圍有單核細胞浸潤，還可見到局部腦組織水腫 缺血性改變及膠質細胞增生等。 [2]
葡萄膜大腦炎很難得到病理檢查機會。Samueles及Fuchs（1952）曾有一例報告，組織學改變與交感性眼炎極為相似，其不同處僅為于葡萄膜大腦炎的肉芽組織發育的更加成熟；上皮樣細胞不像在交感性眼炎中聚集在一起，而且在形態上也更像成纖維細胞；視網膜出現壞死，在交感性眼炎標本中從未見過。但亦有人認為是完全一致的（谷道之，1961）。