支原体、衣原体感染人体后,首先侵入柱状上皮细胞并在细胞内生长繁殖,然后进入单核巨噬细胞系统的细胞内增殖。由于支原体、衣原体在细胞内繁殖,导致感染细胞死亡,同时尚能逃避宿主免疫防御功能,得到间歇性保护。支原体、衣原体的致病机理是抑制被感染细胞代谢,溶解破坏细胞并导致溶解酶释放,代谢产物的细胞毒作用,引起变态反应和自身免疫。
当人体感染支原体、衣原体后,产生特异性的免疫,但是这种免疫力较弱,持续时间短暂,因此,支原体、衣原体感染容易造成持续,反复感染,以及隐性感染。
细胞免疫方面,大部分活动性已治愈的衣原体患者,给予相应的抗原皮内注射时,常引起迟发型变态反应。这种变态反应可用淋巴细胞进行被动转移。此种免疫性很可能是T细胞所介导。
体液免疫方面,在支原体、衣原体感染后,在血清和局部分泌物中出现中和抗体。中和抗体可以阻止衣原体对宿主细胞的吸附,也能通过调理作用增强吞噬细胞的摄入。