AIDS患者各脏器都有不同程度的病理变化，且从HIV感染、ARC和AIDS等不同时期其病理改变也不一样。主要病理改变可分三大类：①免疫学损害的形态学表现；②感染，常常是混合性机会感染；③肿瘤，最常见为Kaposi肉瘤和非霍奇金恶性淋巴瘤。
1、免疫学损害的形态学表现 淋巴结病变包括早期淋巴组织反应性增生，发展为晚期的淋巴组织耗竭的动态过程。
淋巴结病变早期滤泡明显增生，生发中心活跃，有“满天星”现象，其病变类似于由其他原因引起的反应性淋巴结炎。有时滤泡间区可见Warthin-Finkeldey型多核巨细胞，该巨细胞出现对明确HIV相关淋巴结病有很大帮助。Warthin-Finkeldey型巨细胞的细胞核数目可多达100个，最初发现于麻疹病人的淋巴结和扁桃体。随着病变的发展，滤泡网状带开始破坏，有血管的增生。副皮质区CD4+细胞减少，CD4+/CD8+细胞比值进行性下降，浆细胞浸润。以后网状带消失，滤泡界限不清。晚期淋巴结病变显示淋巴细胞，包括T和B细胞明显减少，几乎消失殆尽，生发中心几乎全由CD8+细胞所替代。无淋巴滤泡和副皮质区之分。在淋巴细胞消失区常由巨噬细胞替代。最后淋巴结结构完全消失，主要的细胞为巨噬细胞和浆细胞。有些区域纤维组织增生，甚至玻璃样变。胸腺、消化道和脾脏淋巴组织萎缩。但大多数AIDS病人可有不同程度脾脏肿大，可能与脾淤血等变化有关。
2、感染 AIDS病人对各种病原体非常敏感，在一个病人体内可有多种感染混合存在，特别是一些少见的混合性机会感染。
3、肿瘤
(1)非霍奇金恶性淋巴瘤(NHL)：NHL在AIDS病人中发病率增高，与一般人群发生的NHL相比有以下特征：①中枢神经系统原发性NHL在一般人群中相当罕见(<2%)，而在AIDS病人则常见；②组织学类型以未分化型(小无裂细胞性)为多见。这种组织学类型在普通病例少见(0.7%～2.4%，美国)；③绝大多数(约95%)是B细胞来源；④淋巴结外NHL发生率高，病人年轻，预后差；⑤一部分病人(约1/3)的NHL可能与EB病毒有关。
(2)Kaposi肉瘤：Kaposi肉瘤是一种非常罕见的血管增殖性疾病。近年自AIDS出现以来Kaposi肉瘤发病率明显增高，1/3的AIDS病人有Kaposi肉瘤。Kaposi肉瘤可局限于皮肤和/或粘膜，也可累及内脏。研究表明Kaposi肉瘤来源于内皮细胞，部分可能来自淋巴管内皮。Kaposi肉瘤呈多中心性，身体不同部位肿瘤并不是由一个原发肿瘤播散来的。
组织学上Kaposi肉瘤主要有毛细血管样结构(血管裂隙)和梭形细胞构成。可见数量不等的红细胞。含铁血黄素沉着常见。有时可有一定数目的炎症细胞。
Kaposi肉瘤
4、中枢神经系统改变 脑组织是AIDS病最常受累的组织之一。约60%的AIDS有神经症状，90%的病例尸检时有神经病理学改变。AIDS病人神经病理学改变可分三大类，即AIDS脑病、机会感染和机会性肿瘤。目前认为HIV通过巨噬细胞进入中枢神经系统引起病变。