一、發病原因
惡性小動脈性腎硬化癥是由急進性或惡性高血壓引起。此時動脈病變主要為動脈壁纖維素樣壞死及肌內膜增厚。
1.纖維素樣壞死
該病變被認為是惡性高血壓的特征性病變，除可發生于弓狀動脈、小葉間動脈及入球小動脈，并能從入球小動脈延伸至腎小球毛細血管襻。
纖維素樣壞死的發生與嚴重高血壓本身相關，有人發現舒張壓需高達150mmHg左右才發生小動脈壁壞死，更高壞死就更嚴重;又與此時許多血管活性物質異常有關，包括腎素-血管緊張素-醛固酮(RAS)過度激活，血管加壓素活性增強，前列環素減少及激肽水平下降等;此外，纖維素樣壞死發生還可能與血管內皮損傷引起局部凝血，及細胞內鈣含量增多等因素相關。
2.肌內膜增厚
同良性小動脈性腎硬化癥相似，也主要侵犯小葉間動脈及弓狀動脈壁。發病機制與良性小動脈性腎硬化癥時機制相同。
二、發病機制
腎臟的大小可以正常(如為慢性腎實質疾病引起的繼發性高血壓，其腎臟可以縮小)。腎表面可有點狀出血如蚤咬。鏡下見有2種特征性病理變化：①入球小動脈的纖維素樣壞死;②小葉間動脈的增生性動脈內膜炎，前者被認為是惡性小動脈腎硬化的病理學特征，表現為顆粒狀纖維素樣物質沉積在小動脈壁中層，也可沉積在內膜，伊紅蘇木精染色呈明亮的粉紅色，Masson染色呈深紅色，組織化學和免疫熒光技術證實為纖維蛋白;中層的肌肉纖維不復存在，細胞核消失或僅留碎片;紅細胞或其碎片滲進小動脈瓣，造成腎表面的點狀出血;由于管壁增厚和血管內纖維蛋白血栓形成致使管腔狹窄;有時多形核白細胞和單核細胞亦滲入血管壁而表現為壞死性小動脈炎。
增生性動脈內膜炎表現為內膜明顯增厚引起管腔中度至高度狹窄，嚴重時內徑僅為單個紅細胞大小，偶爾還可以被纖維蛋白栓完全閉塞。
增厚的內膜有3種類型：洋蔥皮型：由拉長的肌內膜細胞和結締組織原纖維同心性層層包繞而成，中層被向外撐擠;②黏蛋白型：由半透明嗜堿染色的非晶體不定形物質組成，細胞成分少;③纖維型：由粗大的膠原結締組織、玻璃樣沉積物和增厚的內彈力板組成。
電鏡下觀察，不論哪一型，增厚的內膜中典型的細胞都是變形的肌肉細胞，被稱為肌內膜細胞(myointimal cell)它具有平滑肌的超微結構——細胞質內有肌絲和豐富的粗大原生質網，而在細胞與細胞之間，在單純的洋蔥皮型為多股原纖維(超微結構同基底膜)在黏蛋白型為粗大的電子透明帶伴散在的細顆粒狀物，在纖維型則為眾多的膠原束。
典型的腎小球病理為局灶、節段性纖維素樣壞死的延續，但絕不會累及整個腎小球，最多只占據它的5%～30%;在壞死區內可為節段增生病變在接受降壓治療的病例很少見到，取代它的往往是腎小球明顯缺血導致的進行性腎小球荒廢，首先基底膜發生增厚和皺折，繼之毛細血管叢皺縮，最后膠原性瘢痕包繞皺縮的腎小球而充塞在球囊內。
在嚴重狹窄腎小動脈供血范圍內的腎小管可以發生萎縮，有些腎小管則可發生代償性肥大并充塞嗜伊紅管型物質;腎間質可以有纖維化和慢性炎癥細胞;腎小管萎縮程度與腎功能不全程度常平行。
免疫熒光檢查在纖維素樣壞死的小動脈壁有a-球蛋白、纖維蛋白原、白蛋白和補體，毛細血管基底膜有纖維蛋白原;在洋蔥皮和黏蛋白型增厚的小葉間動脈內膜亦可以見到纖維蛋白原的沉積。
可以發生腎小球旁器的增生，而且與臨床上的高腎素狀態相一致。
有效的降壓治療能改變惡性高血壓的病理：幾天之內就可見到小動脈纖維素樣壞死的消退，管壁可遺留些玻璃樣沉積，接著可發生纖維化增厚演變。Hoptinstall認為：早期的細胞性損害代表活動病變，而非細胞性的纖維化則代表對降壓治療的反應;如此，降壓治療并不能使小葉間動脈的管徑增加，嚴重的狹窄依然存在，其結果必然導致供血范圍內的腎實質發生缺血性萎縮和瘢痕化。幸而，由正常管徑的小葉間動脈供血的腎單位降壓后能發生代償肥大，從而解釋了臨床上有些病人治療后惡性狀態能夠緩解，腎功能能有所改善。
類似上述的惡性高血壓腎小動脈病變亦可以在身體其他部位的小動脈中發現，其中胰腺、胃腸道和肝臟最常見，眼底、腦、心肌、前列腺和骨骼肌中亦可以有。
如為慢性腎小球腎炎繼發的惡性高血壓，其腎臟病理為彌漫性腎小球腎炎外加惡性腎小動脈硬化血管損害，病變范圍至少累及整個腎小球的90%，此與上述原發性高血壓的局灶、節段性纖維素樣壞死的表現不同。
慢性腎盂腎炎繼發惡性高血壓，在瘢痕病變區，二者(慢性腎盂腎炎與惡性高血壓)的病理表現有時鑒別會發生困難，但在非瘢痕區可以識別出惡性高血壓的腎臟損害。單側性腎盂腎炎繼發惡性高血壓的腎損害可以表現在對側腎臟上。
