肝肺综合征的发生机理与氧合血红蛋白亲和力下降，前列腺素等血管扩张因子致之肺毛细血管扩张，肺内（动静脉和门-肺静脉）分流，肺泡和毛细血管氧弥散受限，通气/血流比例失调以及胸、腹水压挤等有关。主要病变为肺血管扩张、肺循环紊乱，肺内周围血管床及近肺门处大动、静脉有多处吻合支，有混合的静脉血藉之进入肺静脉。