吸入性炭疽由吸入炭疽芽胞引起感染，潜伏期尚未完全确定，估计高剂量吸入潜伏期为1～6天，中位数为4天。

吸入的炭疽芽胞在肺内立即被肺泡吞噬细胞吞噬，几小时之内，被转运至纵隔淋巴结，肺内不遗留特异性炎症。早期胸部X线检查均有异常，主要为纵隔增宽、胸水或有肺部小的浸润灶（水肿）。尸检可见纵隔、肺门和支气管旁淋巴结呈急性充血、出血，有中性粒细胞浸润和细胞碎片，并含有大量炭疽杆菌，有的小血管内可见新鲜血栓，这些改变使淋巴结肿大，大者直径达4～6cm，淋巴结周围的脂肪结缔组织也可出现高度水肿、充血、大片出血，使整个纵隔呈胶冻样水肿团块。胸膜也可水肿增厚，胸腔内见有大量浆液血性积液。肺泡内可有不同程度的水肿，局灶性透明膜形成。

吸入性炭疽早期查痰无意义。一般来说，胸膜表面及胸腔积液内含有大量炭疽杆菌，取胸水检测可助于确诊。用抗生素治疗3天以上，革兰氏染色常为阴性，此时可取胸水离心，将细胞制成蜡块，用切片作免疫组化染色（用抗炭疽杆菌荚膜抗体或细胞壁抗体），可见杆菌片断和颗粒状抗原。说明免疫组化染色在确诊中较为重要。此外，聚合酶链反应（PCR）也可证实胸水中的炭疽杆菌。

吸入性炭疽可发生败血症，脾脏充血肿大，脾髓内含有大量的炭疽杆菌。在肝窦、枯否细胞、肠浆膜面及肠黏膜下血管内均见炭疽杆菌抗原。吸入性炭疽也可发生脑膜播散引起出血性脑膜炎，脑脊液（CSF）中培养出炭疽杆菌。