目前認為肺泡巨噬細胞在矽肺的發病過程中起關鍵性作用。二氧化硅塵（矽塵）吸入肺泡后被肺巨噬（塵細胞），含有矽塵的吞噬小體與溶酶體合并成次級溶酶體。石英表面的羥基與酶體膜的磷脂或蛋白質形成氫鍵，導致膜通透性的改變從而引起吞噬細胞溶酶崩解，水解酶釋放，細胞溶解、死亡、矽塵釋放，又可被其他巨噬細胞吞噬，如此反復進行。吞噬細胞崩解時釋放出致纖維化因子，激活成纖維細胞，導致膠原纖維增生。吞噬細胞崩解時釋放出來的二氧化硅也可作為抗原，刺激免疫活性細胞，產生抗體，抗原抗體反應產生復合物和補體一起，沉積在膠原纖維上，使新形成的結締組織呈透明樣外觀。在矽結節的發展中，其周圍有較多的漿細胞。另外，當石英粉塵的劑量較大時，大量的石英粉塵也可吸附于巨噬細胞膜上，直接損傷細胞膜導致細胞的不可逆損傷。


　　病理：矽肺的基本病變是特征性病灶－矽結節的形成和彌漫性間質纖維化。塵細胞聚集在一起，周圍有成纖維細胞增生、網狀纖維出現、增粗、變性而成為膠原纖維，最后形成膠原結節，部分出現玻璃樣變。肉眼觀察肺臟多呈灰褐色。體積增大，硬度增加，彈性降低，觸之有砂粒感和硬皮感。肺切面可見大小不等的結節或硬塊，境界分明，質地較硬。鏡下矽結節位于支氣管和血管周圍，直徑為0.3－1.5mm。典型的矽結節為呈同心圓排列的玻璃樣變的膠原纖維。膠原纖維之間可有矽肺塵顆粒，矽塵隨組織液流向他處引起新的矽結節。所以脫離粉塵作業后，矽肺仍可繼續發展。隨著繼續暴露于游離矽塵，多個結節聚集成大結節，很多大結節融合成大的玻璃樣團塊，稱為進行性塊狀纖維化。


　　矽塵在泡被巨噬細胞吞噬后，經淋巴管可達肺門淋巴結。由于塵細胞的不斷沉積，造成淋巴管的阻塞及淋巴液淤滯并逆流至胸膜下淋巴管。從而使肺泡間隔和血管、支氣管周圍塵細胞聚集，發生結節性纖維化。纖維團塊的擠壓或收縮，使肺間質扭曲、變形，細小支氣管和毛系血管管腔狹窄而影響通氣和血流。


　　肺門淋巴結形成矽結節時，出現肺門淋巴結腫大、硬化，可寨淋巴結內或其周圍出現鈣鹽沉著，在X線胸片上出現透明樣變。胸膜纖維化引起胸膜增厚、粘連。