В начальном периоде микроскопически определяется инфильтрат, локализующийся в собственной пластинке слизистой оболочки и состоящий из лимфоцитов с примесью полиморфно-ядерных лейкоцитов. Плазматические клетки на этой стадии встречаются редко. Инфильтрат, как правило, не распространяется на подслизистую основу. Отмечается расширение кровеносных сосудов, главным образом за счет венул и мелких вен, и набухание эндотелия этих сосудов. Нарушение микроциркуляции сопровождается развитием гипоксии, которая усугубляет нарушения структуры и функции эпителия слизистой оболочки. При электронной микроскопии в этой стадии заболевания наблюдаются повреждение микроворсинчатых каемок, нарушается клеточный барьер. Стадия выраженных клинических проявлений сопровождается лейкоцитарной инфильтрацией поверхностного слоя эпителия, развитием криптита, при котором возникают скопления нейтрофилов в просвете крипт. Дистальные отделы крипт облитерируются, появляются крипт-абсцессы, в образовании которых важную роль играет нарушение созревания эпителиоцитов. При некрозе эпителия, выстилающего крипты, крипт-абсцессы вскрываются, образуются язвы. Вскрытие нескольких крипт-абсцессов приводит к возникновению большого изъязвления, определяемого эндоскопически. В период ремиссии слизистая оболочка восстанавливается, но ее атрофия, деформация крипт, неравномерное утолщение собственной пластинки чаще всего сохраняются.
Гистологические признаки неспецифического язвенного колита дают ключ к пониманию клинических проявлений заболевания. Так, диарея возникает в тех случаях, когда слизистая оболочка повреждается на значительном протяжении и оказывается неспособной к абсорбции воды и электролитов. Кровотечение – результат изъязвлений слизистой, наполнения сосудов, развития рыхлой грануляционной ткани, хорошо снабженной сосудами. В связи с тем, что патологический процесс ограничивается в большинстве случаев слизистой оболочкой и подслизистым слоем, свищи, кишечная непроходимость и перфорации возникают редко.
Имеются многочисленные классификации неспецифического язвенного колита, которые кроме характера клинического течения учитывают и распространенность поражения.