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(一)发病原因
虽然本病的病因尚不清楚，但通常认为结肠运动功能紊乱引起的肠腔内高压状态和肠壁上的结构缺损与憩室的发生有关。根据结肠通过节段性收缩运动向远端推进肠内容的特点，收缩时常可产生相当大的肠腔内压，而高压的发生与紧依憩室远端的肠管运动过激或不协调蠕动有关。暂时性的肠梗阻、便秘、肠痉挛、药物(服阿片时肠内压可高达12kPa)都可使肠内压增高，黏膜可以通过肠壁上的薄弱处疝出。在结肠，结肠带之间的肠壁靠环肌保持张力，因此血管进入肠壁处便构成了环肌上的缺损，成为所说的薄弱环节。所以，憩室突出的地点常在结肠系膜缘和系膜对侧缘结肠带之间，这也是憩室常见老年人、肥胖、常年食精面粉等少渣食物致慢性便秘和结肠病病人的缘故。
(二)发病机制
结肠憩室壁的构成包括疝出的结肠黏膜及覆盖的浆膜，而不含肌层，因此实际上是一个假性憩室，其口径不一，可自数毫米至数厘米不等。憩室与肠腔常藉一狭细的孔隙相通，肠内容物及气体也可进入憩室而不易排出，因此常因引流不畅继发憩室炎，以及周围炎、穿孔、腹膜炎、腹腔脓肿、肠瘘以及出血等严重的并发症。炎症可根据其病程长短病情表现呈急性、慢性等不同类别，而随炎症的发展又可由于肠壁及周围组织水肿、增厚、纤维化等病理变化继发肠腔狭窄，并导致不同程度的肠梗阻。