เมื่อเชื้อเข้าสู่สมองผ่านทางช่องทางต่างๆ แล้วจะกินทะลุถึงเยื่อหุ้มสมองชั้นนอกกระจายไปตามหลอดเลือดดำ ทำให้หลอดเลือดดำอักเสบ ส่งผลให้มีเนื้อสมองขาดเลือดและตาย แล้วร่างกายก็จะมีปฏิกิริยาตอบสนองเฉพาะที่ ทำให้บวม มีเลือดคั่ง เนื้อสมองอ่อนนุ่มมากขึ้น มีเลือดออกเป็นจุดๆ ผลของการอักเสบจะมี exudate ทั้งเนื้อสมองที่ตาย และเม็ดเลือดขาวที่มากำจัดจุลินทรีย์ต่างก็ตายจะไหลมารวมกัน ร่างกายจะมีกลไกซ่อมแซมร่วมด้วย โดยเพิ่มไฟโบรบลาสท์จากหลอดเลือดฝอยเป็นเยื่อแกรนูเลชั่น ซึ่งต่อมาจะมีเยื่อคอลลาเจนงอกขึ้นมาเสริมความแข็งแรงฟอร์มเป็นถุงหุ้ม exudate ให้อยู่กับที่ ซึ่งจะเกิดภายใน 2-3 วัน ของการอักเสบ พบว่ามีการเรียงตัว 3 ชั้น คือ ตรงกลางสุดเป็นเม็ดเลือดขาวที่ตายแล้ว ถัดมาเป็นถุงซึ่งทำจากใยคอลลาเจน ชั้นนอกสุดเป็นเซลล์คํ้าจุนที่งอกเพิ่มขึ้นจำนวนมาก เพื่อตอบสนองต่อการบาดเจ็บ อย่างไรก็ตามขบวนการซ่อมแซมจะเสร็จสมบูรณ์ใช้เวลา 2 สัปดาห์ (Lymphocytes จะมาชุมนุม และเปลี่ยนเป็นพลาสมาเซลล์ทำปฏิกิริยากับแอนติเจน) และฝีมักจะมีหลายแห่ง อย่างไรก็ตามขึ้นอยู่กับทางเข้า เช่น เชื้อที่มาจากหูจะเข้าสู่สมองใหญ่กลีบหน้าและขมับ ถ้าเชื้อลุกลามมาตามกระแสเลือด มักจะสะสมอยู่ในหลอดเลือดแดงที่ไปเลี้ยงสมองแขนงกลาง การติดเชื้อนี้จะกระจายผ่านผนังบางๆ ของเปลือกที่หุ้ม ทำให้มีฝีก้อนอื่นๆ เกิดขึ้นตามมา
