创伤后局部血肿和组织液渗出以及因清创不彻底，坏死组织及异物的存留为致病菌生长提供一个良好的培养基。又因创伤导致局部血液循环障碍，使机体全身和局部抵抗力下降，这是导致感染的重要因素。致病菌在这种环境中很容易生长繁殖。
首先，在骨折部形成一个炎性病灶、组织水肿、炎性渗出、白细胞浸润等一系列炎性反应。病灶大量炎性渗出，使局部压力增高，形成脓肿。骨折断端浸泡在脓液之中，继而发生骨膜，骨质和骨髓感染。由于创伤部位的软组织及骨膜损伤严重，缺乏血液供应，局部大块骨外露，感染严重者可有大块骨形成。尤其是粉碎性骨折继发感染之后，由于骨折碎片缺乏血供，更易形成死骨。骨膜损伤后，局部血液供应差，又不存在脓肿将骨膜掀起的现象，所以新生骨极少，不像急性血源性骨髓炎那样形成新的骨包壳。当死骨脱落或摘除后可导致骨缺损、骨不连，以后形成假关节。
另外，骨折断端因缺乏血液供应及浸泡在脓液中，炎症刺激出现局部骨硬化。X线照片可显示局部骨密度增高。外伤性化脓性骨髓炎的病灶始终以骨折部位为中心，向两端发展，同时多在骨折部位形成死腔。当脓肿破溃后，可形成长期不愈合的窦道，这标志着化脓性骨髓炎的形成。在这个过程中骨的增生反应逐渐明显，并在整个慢性炎症过程中占主导地位。组织学上，骨髓腔中有明显的纤维组织增生和淋巴细胞、中性细胞浸润。在少数情况下，致病菌毒力较低者也可以表现为亚急性感染，或者一开始就是慢性化脓性骨髓炎的表现。
创伤后采用内固定物继感染之后，因内固定物浸泡在脓液之中，多发生松动而失去固定作用，由于内固定手术时对骨膜破坏比较大，更易形成骨缺损、骨不连，此时应将内固定物取出。外伤性化脓性骨髓炎的严重程度、范围及预后取决于下列因素：创面污染的严重程度，入侵细菌的数量及致病力强弱，局部软组织及骨骼损伤程度，创伤部位血液供应情况，机体抵抗力的强弱，清创是否彻底，治疗措施是否有效。
