淋球菌好侵犯单层柱状细胞（如：前尿道、子宫颈）及移行上皮细胞（如：后尿道、膀胱三角区），而复层鳞状细胞（如舟状窝、成人阴道粘膜）对淋球菌有很强抵抗力，因此淋球菌首先是入侵前尿道或宫颈粘膜。淋菌进入前尿道或宫颈后，藉助其菌毛，蛋白Ⅱ和IgA 分解酶迅速与尿道的柱状上皮或宫颈鳞状-柱状上皮交界处的鳞状上皮粘附，淋菌外膜蛋白Ⅰ即转移至尿道或宫颈的上皮细胞膜，继而淋菌即被该处的上皮细胞吞饮，并在上皮细胞内大量繁殖，导致细胞损伤崩解。然后淋菌逸至粘膜下层，通过其内毒素脂多糖与补体，IgM等协同作用，于该处产生炎症反应，引起中性粒细胞浸润、粘膜红肿糜烂脱落，出现尿道或宫颈口脓性分泌物。若不及时治疗，淋菌可进入尿道或由宫颈向上蔓延，可引起前列腺炎、精囊炎、附睾炎或子宫内膜炎、输卵管炎，严重者可经血行播散引起淋菌性败血症。而当淋菌侵入前列腺等腺体组织后，多转为慢性淋病，易反复发作。当粘膜坏死后，由鳞状上皮或结缔组织修复，可引起尿道狭窄、输精管及输卵管狭窄甚或闭锁，继发宫外孕和男女不育不孕症。
