原发感染是指人体首次感染结核分枝杆菌，多见于儿童。人出生后第一次感染结核菌同以后再次受传染时的机体反应不一样。从未受结核菌感染的时候，人体对结核菌没有特异性免疫力，也无过敏性，结核菌着床之后便自由繁殖，即为原发感染，形成原发综合征及播散。在结核菌入侵的部位，出现炎性病变，称为原发灶。细菌继续繁殖并沿肺门淋巴系统，引流进入肺门淋巴结，使之形成结核病变。原发灶和淋巴结病变以及连接其间的淋巴管炎症一起统称为原发综合征。

原发结核病最初多表现为原发综合征，人体在结核菌的刺激下逐渐产生对结核菌的特异性免疫力，主要是细胞免疫，又称细胞介导免疫。在宿主特异性免疫的作用下，结核菌的繁殖被控制，通过杀菌机制使结核菌数量明显减少，控制了结核菌在体内的播散，最终使体内大部分的结核菌被消灭，人体的原发感染绝大多数不经治疗自行痊愈，病灶进行性纤维化和钙化。有时肺门淋巴结病变继续发展，形成支气管淋巴结结核。少数营养不良或同时患有其他传染病（如麻疹、流感、百日咳）的患儿，机体抵抗力极度低下或感染的细菌量多、毒力强，则可使病变恶化发展，进一步发展成干酪性肺炎、全身粟粒结核、原发空洞或淋巴支气管播散。

结核分枝杆菌初次感染而在肺内发生的病变，称为原发性肺结核，多发生于儿童，现也常发生于先前无结核分枝杆菌感染结核菌素反应阴性的成人。原发感染的主要特点为发生急性渗出性炎症并快速向相邻组织和区域淋巴结扩散以及干酪样坏死，结核菌素试验阳性。原发灶好发于肺上叶下部和下叶上部。原发灶、淋巴管炎和肿大的肺门淋巴结合称为原发综合征。感染后3～6周，机体产生特异性细胞免疫，同时也出现超敏反应。病灶中结核分枝杆菌细胞壁磷脂一方面刺激巨噬细胞转化为上皮样细胞，后者可相互融合或经核分裂形成多核巨细胞（即朗罕巨细胞），另一方面抑制蛋白酶对组织的溶解，使病灶组织溶解不完全，产生干酪样坏死。坏死灶周围包着上皮样细胞、淋巴细胞、巨噬细胞和成纤维细胞形成结核结节（即结核肉芽肿）。结核结节是结核的典型病理特征。原发感染90%以上可经纤维化和钙化自愈。但原发灶内常仍有一定量的结核分枝杆菌长期潜伏，成为潜伏感染。

虽然人体对结核菌产生的免疫力较强，但尚不完善，免疫力使机体能杀死大部分结核菌，但不能完全消灭，一小部分没有被消灭的结核菌在人体一些器官的潜伏灶内残存下来。纤维包裹的坏死干酪灶中央部位被认为是持续菌存在的主要场所。因为低氧、低pH的环境使结核菌难以增殖，同时宿主的免疫机制也抑制其增殖，此时结核菌多数处于静止休眠状态，细菌与宿主处于共存状态，宿主的免疫力与结核菌的相互作用处于相对平衡，结核菌持续存活，但临床上并不引起发病。一旦人体某个时期因各种原因免疫力下降时，潜伏灶内的残存结核菌可以重新生长繁殖成为继发结核病的根源。

继发性结核病与原发性结核病不同，它多发生于成年人，可发生于全身各组织器官，但以肺部最多见。病变多较局限且易发生干酪坏死和形成空洞，排菌者多、患者常有结核中毒症状，如不予治疗，多数患者可反复恶化。继发性肺结核病患者已有一定的细胞介导免疫和变态反应，病变一般局限在肺内，两肺门淋巴结通常不受累，也很少发生血管播散。病变多以增生为主，形成结核结节。局部病变比较复杂，病程较长，随着机体抵抗力及变态反应的消长而使病情时好时坏。病变新旧交杂，有时以渗出或坏死为主，有时以增生为主。

继发性结核病可以有内源复燃和外源再感染两种可能性。内源性复燃是指在原发感染的过程中，人体的免疫力不能完全消灭体内的结核分枝杆菌，残存在潜伏病灶内处于静止状态的休眠菌与宿主处于共存状态。这些细菌可以长期不活动、不繁殖，但在任何时候人体因某种原因抵抗力下降时，潜伏的结核分枝杆菌就可能生长繁殖形成继发性结核病。外源性再感染是指继发性结核病的发生因受到外来再感染的结核分枝杆菌引起。在疫情严重且存在较高感染危险的地区，外源性再感染在继发性结核病发生中的作用应予重视；在疫情获得控制且感染危险性低的地区，内源性复燃是继发性结核病的主要原因。不论内源或再感染引起的结核病，控制传染源、减少人群的结核分枝杆菌感染机会，对减少继发性结核病将起到重要作用。