鼠傷寒沙門氏菌為侵襲性致病菌，經口進入人體脫過胃酸作用后，在腸道內增殖，并粘附于腸粘膜上皮細胞，使刷狀緣變性，進而侵入固有層，釋放毒素，導致其充血、水腫、點狀出血等急性炎癥反應。細菌還可以進入血循環，形成菌血癥、敗血癥、引起急性全身性感染。該菌侵入淋巴組織及血流進行播散時，多被單核—巨噬細胞吞噬清除，當機體免疫功能低下時，易變成局部遷徙性病變，如多發性化膿性腦炎、支氣管肺炎、腎盂腎炎、骨髓炎、宮腔內感染等，甚至形成心、腦、腎、垂體、腎上腺、膽囊等灶性融合性壞死。細菌的毒素，一是菌體裂解后釋放內毒素，是引起發熱及微循環功能障礙的主要原因。

　　另種是某些鼠傷寒沙門氏菌株能產生腸毒素，這些毒素對腸粘膜雖無特異性損害表現，一旦與小腸粘膜上皮細胞結合后，即可導致上皮細胞內的腺苷酸環化酶活性異常升高。從而促進細胞內一系列酶反應，抑制腸壁上皮細胞對Na+和H2O的吸收，使腸液和鈉離子異常分泌，導致電解質和水份滲入腸腔。