肺炎链球菌表面蛋白和人鼻咽部上皮细胞表面受体结合而粘附和定植于上呼吸道。其肺炎多由吸人鼻咽部定植菌所致。细菌在肺泡繁殖并引起炎症浸润和渗出，肺泡渗出液中细菌经Kohn孔向毗邻肺泡和细支气管扩散。病变常始于肺周围部分，逐渐向中央部分扩展。由于叶段间胸膜的阻隔作用，病变多呈叶段分布。典型病理变化分为充血期（早期）、红色肝样变期（中期）、灰色肝样变期（后期）和消散期。但各期病变可在一个病理标本同时见到，其外层呈现充血水肿，中层为红色肝样变，内层为灰色肝样变。肺炎链球菌一般不引起肺组织结构破坏，病变消散后通常不留痕迹。少数患者因免疫机制不全，肺泡内渗出的纤维蛋白吸收不完全，导致消散延迟，极少可演变成机化性肺炎。