結核分枝桿菌可通過呼吸道、消化道或皮膚損傷侵入易感機體，引起多種組織器官的結核病，其中以通過呼吸道引起肺結核為最多。結核分枝桿菌可通過飛沫微滴或含菌塵埃的吸入，故肺結核較為多見。
1.肺內感染⑴原發感染：多發生于兒童。多表現為低熱，盜汗，少量咯血等癥狀。肺泡中有大量巨噬細胞，少數活的結核分枝桿菌進入肺泡即被巨噬細胞吞噬。由于該菌有大量脂質，可抵抗溶菌酶而繼續繁殖，使巨噬細胞遭受破壞，釋放出的大量菌在肺泡內引起炎癥，稱為原發灶。初次感染的機體因缺乏特異性免疫，結核分枝桿菌常經淋巴管到達肺門淋巴結，引起肺門淋巴結腫大和導致淋巴管炎，三者稱為原發綜合征。其中少數患者因免疫低下，可經血和淋巴系統，播散至骨、關節、腎、腦膜及其他部位引起相應的結核病。90% 以上的原發感染形成纖維化或鈣化，不治而愈，但病灶內常仍有一定量的結核分枝桿菌長期潛伏。
⑵繼發性感染：本類型是成人最常見的類型。病灶亦以肺部為多見。多為原發潛伏病灶來源細菌導致，少數是外來源性細菌感染。主要表現為低熱，盜汗，咯血等癥狀。長呈慢性發病，少數急性發作。由于免疫以及治療的差別導致出現多種不同類型的病灶。繼發性結核病病灶趨于極限，但是排菌較多，在流行病學上更為重要。
2.肺外感染
部分患者結核分枝桿菌可進入血液循環引起肺內、外播散，如腦、腎結核，痰菌被嚥入消化道也可引起腸結核、結核性腹膜炎等。