单纯疱疹病毒性脑炎的病理中十分重要的是颞叶和额叶等部位的脑炎并伴出血性坏死，所以单纯疱疹病毒性脑炎除了有急性发热、约1/4有口唇疱疹史等感染表现外，必然有颞叶和额叶等实质损害的突出表现。有时以轻微意识改变、人格变化和精神症状为首发表现，有时以癫痫为首发表现，接着有明显精神症状和痴呆，最后有脑实质广泛的弥漫性炎症损害、深昏迷和去皮质状态。
在脑电图中有弥漫性高幅慢波发放，以单侧或双侧颞、额区为明显。脑CT和MRI扫描中也有颞叶、海马等区损害表现，而且MRI中可提示有出血性损害的不等信号的T1和T2加权的高信号(长信号)。在脑脊液化验中除有单核细胞数增多外尚有红细胞的增多，提示出血坏死性脑炎。

各种生物性病原体侵犯CNS实质、被膜及血管等引起的急性或慢性炎症性疾病。