骨结核发病过程分为两种：

1、原发灶结核分枝杆菌通过血或淋巴途径形成大量结核分枝杆菌栓子，栓子随血液循环至全身组织，在正常机体免疫力作用下多数微小病灶被清除，少数未被清除的结核分枝杆菌栓子，停留在血流缓慢的微小终末动脉处，进行局部繁殖并形成微小静止病灶，机体免疫力下降后，静止病灶重新活跃引起局部症状；

2、少数患者存在原发于淋巴结、胸膜等部位的病变，结核性脓肿直接蔓延到骨与关节，导致骨结核发生。

骨结核是一种由T细胞所介导的迟发性超敏反应。结核分枝杆菌入侵人体后在一定条件下，巨噬细胞将含有结核分枝杆菌的吞噬体传递至溶酶体，借助溶酶体的多种酶对其杀伤，一系列的机制使吞噬细胞提高自身凋亡水平对病原菌进行清除，同时通过抗原呈递细胞进一步增强巨噬细胞功能。

决定感染最终结果的关键是结核分枝杆菌与宿主免疫系统的相互作用水平，存在以下三种结果，包括结核分枝杆菌被免疫应答杀灭、10%宿主在一定时间内发展成为活动型肺结核和其它结核病、90%宿主成为潜伏感染者。影响相互作用的因素包括结核分枝杆菌菌量、细菌毒力和宿主免疫力、局部解剖结构以及免疫抑制剂使用不当。