肾结核多经血行感染，因此，最初均为双肾同时受累。结核杆菌进入肾皮质层肾小球的血管丛中，形成多数微小肉芽肿病灶。如果细菌量少、患者的免疫力高，则病灶限于皮质内，大都能自行愈合，临床上呈不出现症状，称为病理型肾结核。如果细菌量多、毒性强、患者免疫力下降，结核杆菌可经肾小球过滤到肾小管髓襻，或经血行抵达肾髓质。由于该处血流缓慢、血循环差，易形成结核病灶。继而病变经肾小管、淋巴管或直接蔓延到肾乳头，穿破肾乳头到肾盏、肾盂，发生结核性肾盂肾炎，引起症状，称为临床型肾结核。临床型肾结核多为单侧肾结核。

肾结核的病理改变有结核结节、干酪样坏死、空洞形成、肾纤维化、肾钙化等等。结核结节是由纤维组织增生，浆细胞、淋巴细胞和上皮样细胞围绕菌落而形成的结节。结核结节可逐渐扩大、彼此融合，中心坏死，而形成干酪样病变。干酪样物质液化后可排入肾盂形成空洞，这种坏死溃破一般发生在肾乳头处，进而蔓延之肾盏、肾盂，在黏膜上形成结核结节和溃疡。肾内一旦形成空洞，多难于自行愈合，并逐渐扩大，还可通过肾内淋巴管、血行从肾的一部分扩散到其他部分，最后形成多发空洞、肾积脓，使整个肾脏被破坏。肾结核发展至肾周围时，可发生肾周围炎或肾周围冷脓肿，向外溃破则形成经久不愈的结核窦道。另外，由于对干酪样变的病理反应使肾脏发生明显纤维化，纤维组织使肾皮质和髓质分隔，血管周围的纤维化又导致肾内动脉狭窄，使肾皮质缺血、萎缩，称为梗阻性肾皮质萎缩。晚期肾结核可发生钙化，先出现在空洞的边缘，而后扩散致整个肾脏，呈斑点状或贝壳样钙化。如全肾钙化、输尿管完全闭塞，患肾尿液不能流入膀胱，膀胱结核可逐渐好转愈合，则称为“肾自截”。

输尿管结核表现为黏膜的结核结节、溃疡及管壁的纤维化。病变为多发性，管腔呈节断性狭窄，可使输尿管增粗、变硬，形成一僵硬的条索，引起狭窄以上的输尿管及肾盂扩张积水。

膀胱结核主要表现为结核结节、溃疡及膀胱挛缩。结核结节最先出现在患侧输尿管口周围，然后向三角区及他处扩散。结核结节可互相融合、形成溃疡，溃疡可深达肌层，引起严重广泛的纤维组织增生，使膀胱肌肉失去收缩能力，容量缩小，当膀胱容量小于50ml时，称为膀胱挛缩。膀胱结核可使输尿管口狭窄、闭合不全，洞穴样改变。对侧输尿管口闭合不全或(和)狭窄，可使尿液反流或梗阻，进而引起对侧肾积液。此外，溃疡可穿透膀胱壁，形成膀胱阴道瘘或膀胱直肠瘘。

尿道结核病变主要是溃疡、纤维化及狭窄。