霍亂弧菌為革蘭染色陰性，對干燥、日光、熱、酸及一般消毒劑均敏感。霍亂弧菌產生致病性的是內毒素及外毒素，正常胃酸可殺死弧菌，當胃酸暫時低下時或入侵病毒菌數量增多時，未被胃酸殺死的弧菌進入小腸，在堿性腸液內迅速繁殖，并產生大量強烈的外毒素。這種外毒素具有ADP-核糖轉移酶活性，進入細胞催化胞內的NAD+的ADP核糖基共價結合亞基上后，會使這種亞基不能將自身結合的GTP水解為GDP，從而使這種亞基處于持續活化狀態，不斷激活腺苷酸環化酶，致使小腸上皮細胞中的cAMP水平增高，導致細胞大量鈉離子和水持續外流。這種外毒素對小腸黏膜的作用引起腸液的大量分泌，其分泌量很大，超過腸管再吸收的能力，在臨床上出現劇烈瀉吐，嚴重脫水，致使血漿容量明顯減少，體內鹽分缺乏，血液濃縮，出現周圍循環衰竭。由于劇烈瀉吐，電解質丟失、缺鉀缺鈉、肌肉痙攣、酸中毒等甚至發生休克及急性腎功衰竭。

　　1.瀉吐期

　　瀉吐期多以突然腹瀉開始，繼而嘔吐。一般無明顯腹痛，無里急后重感。每日大便數次甚至難以計數，量多，每天2000～4000ml，嚴重者8000ml以上，初為黃水樣，不久轉為米泔水水樣便，少數患者有血性水樣便或柏油樣便，腹瀉后出現噴射性和邊疆性嘔吐，初為胃內容物，繼而水樣，米泔樣。嘔吐多不伴有惡心，噴射樣，其內容物與大便性狀相似。約15%的患者腹瀉時不伴有嘔吐。由于嚴重瀉吐引起體液與電解質的大量丟失，出現循環衰竭，表現為血壓下降，脈搏微弱，血紅蛋白及血漿比重顯著增高，尿量減少甚至無尿。機體內有機酸及氮素產物排泄受障礙，患者往往出現酸中毒及尿毒癥的初期癥狀。血液中鈉鉀等電解質大量丟失，患者出現全身性電解質紊亂。缺鈉可引起肌肉痙攣，特別以腓腸肌和腹直肌為最常見。缺鉀可引起低鉀綜合征，如全身肌肉張力減退、肌腱反射消失、鼓腸、心動過速、心律不齊等。由于碳酸氫根離子的大量丟失，可出現代謝性酸中毒，嚴重者神志不清，血壓下降。

　　2.脫水虛脫期

　　脫水虛脫期患者的外觀表現非常明顯，嚴重者眼窩深陷，聲音嘶啞，皮膚干燥皺縮，彈性消失，腹下陷呈舟狀，唇舌干燥，口渴欲飲，四肢冰涼，體溫常降至正常以下，肌肉痙攣或抽搐。患者生命垂危，但若能及時妥善地搶救，仍可轉危為安，逐步恢復正常。

　　3.恢復期

　　少數患者(以兒童多見)此時可出現發熱性反應，體溫升高至38～39℃，一般持續1～3天后自行消退，故此期又稱為反應期。病程平均3～7天。