脊柱側凸的病理改變不局限於椎骨，可累及椎旁、椎間組織，肋骨、胸廓、椎管及心肺等髒器。不同病因、不同程度的脊柱側凸病理改變亦不完全相同。
一般包括：
1、椎骨的改變，椎骨的畸形是脊柱側凸的基本病理改變，除先天性側凸外，側凸患者常隨側凸的加重而產生椎體兩側或椎體前後的高度不等，即楔形改變，左右楔變形成側凸，前後楔變，常常是前側高度減少，造成後凸，若兩者合並存在則形成側後凸。
2、肋骨與胸廓的改變，隨著椎骨的旋轉，肋骨產生一側隆起，一側平陷，由於凸側肋骨隆起，肋骨角度變小，因而胸廓畸形，俗稱“剃刀背”。
3、椎間盤改變。
4、椎管的改變，由於脊柱側凸，生理曲線消失，椎管變形，使脊髓及神經根弛張不一，脊髓偏離椎管中央，常偏向凹側，緊貼凹側椎弓根旁，因而畸形加重，可產生脊髓受壓或神經根牽拉。
5、椎旁肌改變，脊柱側凸患者常伴有椎旁肌萎縮，兩側不等，凹側更為明顯。
6、胸腔內髒改變，主要是肺髒和心髒的功能改變，嚴重者最後可導致心肺功能衰竭。
