猪轮状病毒感染所致病理变化主要限于小肠，是肠绒毛上皮细胞变性坏死与代偿性再生反应的综合结果。
14日龄内的病猪病变最严重，胃内常充满凝乳块和乳汁。小肠的后2/3～1/2肠壁变薄，半透明，肠腔膨胀，含有大量水分、絮状物及黄色或灰白色的液体。有时小肠广泛出血，肠系膜淋巴结肿大。盲肠和结肠也含类似的内容物而显膨胀。21日龄或更大龄猪的大体病变可能不严重。
光学显微镜观察发现绒毛上皮细胞变性，从邻近的细胞或从基底膜脱离，导致绒毛严重萎缩。萎缩的绒毛顶部可能成啮蚀状或由较细的鳞状上皮细胞覆盖，绒毛分布疏散。肠腺上皮增生，导致肠腺深度大大加深。绒毛固有层有淋巴细胞浸润。
扫描电镜可观察到变性的绒毛上皮细胞溶解和/或脱落，导致绒毛破溃、高度降低。透射电子显微镜可观察到感染的绒毛上皮细胞胞浆内含有多量大小不等的、电子密度的病毒粒子，含单层衣壳或双壳衣壳。
成熟的病毒粒子75～78nm，双层衣壳，聚集在内质网的囊膜中。单壳病毒颗粒通过出芽穿过粗面内质网膜而获得外衣壳。B群轮状病毒感染时可观察到病毒的核心粒子。病毒感染细胞发生退行性改变，包括细胞及细胞器(线粒体等)肿胀、微绒毛断裂等。 imuyi.com
