心肌炎的发病机制目前还没有完全阐明，通常认为心肌炎的发病过程有三个阶段，也就是病毒感染阶段、自身免疫阶段、扩张性心肌病阶段。
在病毒感染初期，病毒直接侵袭心肌细胞，引起急性炎症反应，出现心肌坏死、变性以及细胞侵润，严重的慢性持久的心肌病变，可以为免疫介导所致。
心肌炎的病理变化表现为心脏显示有不同程度的扩大，外观上心机非常松软，在显微镜下可以见到心肌纤维之间和血管周围的结缔组织中有单核细胞、淋巴细胞及中性粒细胞的侵润。
病毒性心肌炎多半有浆液、纤维素、性心包炎，深夜量较小，有的病友心内膜炎在慢性病例除有心肌纤维变性外，可以见到成纤维细胞增生以及瘢痕形成，心内膜弹力纤维增生以及心事附壁血栓形成，壁血栓脱落时可以引起脑、肾、肺等梗死。
