本病由于膽道阻塞，膽汁淤積，使肝實質受損。早期肝可輕度腫大，數個月后即可發展為嚴重膽汁性肝硬化，肝臟明顯腫大，質地變硬，表現為褐綠色，呈細顆粒狀或結節狀。切面可見網絡狀灰白色結締組織增生。顯微鏡下，肝小葉被增生的纖維組織條索分隔變形，大小不等，形狀不一，中央靜脈偏位或不清，肝細胞索排列紊亂，肝血竇擴張或變窄。肝細胞有膽汁沉著，呈均勻黃染、細顆粒狀或粗顆粒狀。
全部病例可見肝細胞空泡樣變性、肝細胞腫脹、肝細胞增生和庫普弗細胞動員象。肝內型病理改變在出生后2～3個月可表現為膽汁滯留、肝硬化，出生5～6個月，多數小葉間膽管破壞消失，小膽管排列不整齊，狹窄或閉鎖，新生膽管明顯減少，在匯管區域幾乎見不到膽管。
肝外型膽管閉鎖的肝內膽管開放，而肝外部分或完全閉鎖。由于梗阻的部位和范圍不同，膽道閉鎖的病理改變也有差異。閉鎖的膽道在組織學上符合炎癥改變，有少許細胞浸潤的結締組織組成其內面覆蓋肉芽組織，在肉芽組織中可見到很多圓形細胞浸潤和吞噬膽色素的組織細胞，而具有內腔的膽總管見不到上述病理改變，組織學結構正常，其內襯以圓柱形上皮。有學者發現2/3以上的膽管閉鎖病兒有巨肝細胞出現，與新生兒巨細胞肝炎相似，故認為這兩種疾病有密切的關系。Hitch按肝組織結構的改變羅列了8項指標：
①肝小葉結構變化；
②肝細胞質腫脹；
③匯管區炎癥；
④膽液淤滯；
⑤纖維化；
⑥膽管增生；
⑦巨細胞轉化；
⑧髓外造血。
后5項指標對于膽管閉鎖和新生兒肝炎差異是顯著的。電鏡檢查可見：肝細胞內可見較多的形態各異、大小不一、密度不均的高電子密度物質(electron dense material，EDM)，Kupffer細胞質內亦可見有EDM。有些毛細膽管附近細胞膜連接破壞，使細胞間隙局限性不規則擴大。微絨毛未見異常。與膽道閉鎖相比，新生兒肝炎患者肝組織內EDM較少，毛細膽管數量略少，管徑稍小，未見破壞現象，微絨毛則較多。目前學者們對膽道閉鎖電鏡所見解析不一，有待進一步研究。
先天性膽道閉鎖有多種分型方法，根據膽管閉鎖的病變范圍不同，目前常用的分型法將其分為以下各型。
1.肝內型 少見。
2.肝外型 又可分為3型，各型中再分為數個亞型，分別如下。
Ⅰ型：膽總管閉鎖，2個亞型(圖1)。
Ⅰa型：膽總管下端閉鎖。
Ⅰb型：膽總管高位閉鎖。
Ⅱa型：膽囊至十二指腸間的膽管開放，而肝管完全缺損或呈纖維條索狀。
Ⅱb型：肝外膽管完全閉鎖。
Ⅱc型：肝管閉鎖，膽總管缺如。
Ⅲ型：肝門區膽管閉鎖，6個亞型(圖3)。
Ⅲa型：肝管擴張型。
Ⅲb型：微細肝管型。
Ⅲc型：膽湖狀肝管型。
Ⅲd型：索狀肝管型。
Ⅲe型：塊狀結締組織肝管型。
Ⅲf型：肝管缺如型。
以往所謂的“不可吻合型”，其實在肝門區的膽管有各種表現。有時可見到大約1mm管徑的膽管分支；有時膽管的纖維結締組織條索與肝門部結締組織團塊和肝內肝纖維索相連。組織學發現幾乎全部病例都有微細開放的膽管，這是做肝門腸吻合的解剖學基礎，為不可治療的患者帶來了生存的希望。[1]