结核性脓胸的病理分期符合普通脓胸的病理分期规律，分为三期;

1、急性渗出期 主要的病理变化是胸膜充血水肿，胸膜腔内出现大量血浆样渗出液，稀薄清亮，含有较高蛋白质成分，细胞成分少，没有纤维素沉着。

2、纤维脓性期 脏层胸膜和壁层胸膜出现大量纤维素沉着，在脏层胸膜也就是肺的表面形成纤维素层，影响肺的复张，由于渗出液被回吸收，积液中蛋白质沉积，形成大小不等的蜂窝状分隔。渗出液变得粘稠，胸水中细胞数增多，多为淋巴细胞。

3、慢性脓胸期 脏层胸膜和壁层胸膜在慢性炎症的刺激下逐渐增厚，形成增厚的纤维板，新生毛细血管和成纤维细胞长入，机化，变硬，两层纤维板之间为脓腔，里面有肉芽组织和稠厚的脓液，及干酪样坏死物，膈肌表面也常为纤维板包裹。增厚的纤维板束缚肺和膈肌的表面，影响肺和膈肌的运动，导致不同程度的呼吸功能受损。一般的肺表面的脏层胸膜纤维板增厚程度要小于壁层纤维板增厚，有的壁层纤维板增厚超过3cm。壁层纤维板增厚，机化甚至钙化，纤维板收缩可引起肋间隙变窄，胸廓塌陷，对处于发育期的青少年患者可引起脊柱侧弯。

这三期相对应于病程，一般来讲，发病2周以内为急性渗出期，2周至4周为纤维脓性期，4周至 6周以后为慢性脓性期。实际上三期的分期是人为划分的，它们之间没有严格的界限，是循序渐进的过程，在临床上可以发现有的患者发病一周即有纤维分隔形成。很多临床医生习惯将一二期称为结核性胸膜炎，三期称为结核性脓胸，实质上结核性脓胸包含结核性胸膜炎。

慢性结核性脓胸的脓液可以向胸壁外穿透，形成自溃性脓胸，脓液穿出胸壁可局限于胸壁形成胸壁脓肿，也可穿出进入腹部形成腹壁脓肿，也可顺着腰大肌间隙向下流注进入下肢，形成腰大肌脓肿和下肢脓肿。脓液侵蚀肋骨、椎骨形成肋骨、椎骨骨髓炎。脓液还可向肺组织腐蚀，形成肺组织干酪样坏死灶，如经支气管形成内引流，则形成支气管胸膜瘘。