先天性巨結腸症的受累腸段可以看到典型的變化，即明顯的狹窄段和擴張段，狹窄段位於擴張段的遠端，一般位於直腸乙狀結腸邊界，距肛門7~10cm以內，狹窄腸管細小，與擴張腸管直徑大不相同。其表面結構無太大差異，在與擴大結腸連接處形成漏斗狀移動區(即擴大段遠端移動區)，該區原爲狹窄段，由於近端腸管蠕動，推動腸內容物向前移動，長期推動狹窄段近端腸管擴大爲漏斗形，擴大段多爲乙狀結腸，嚴重者可波及橫結腸。
這種腸管異常擴大，其直徑比正常增大2~3倍，最大者可達10cm以上，腸壁肥厚，質地堅韌如皮狀，腸管表面失去紅潤光澤，略顯蒼白，腸帶變寬，肌肉縱行分裂，腸袋消失，腸蠕動極少，腸腔內含有大量糞便，偶爾接觸糞石，腸壁切斷
先天性巨結腸症的主要病理變化位於擴張段遠端的狹窄腸管，狹窄段肌間神經叢和粘膜下神經叢(Meissner叢)內神經節細胞不足，其遠端難以找到神經叢，神經纖維增粗，數量增多，排列波浪狀，有時找到個別神經節細胞，形態異常，狹窄段近端結腸壁內逐漸發現正常神經叢，神經節細胞增多，粘膜腺體有一定程度的疾病
