原发性非感染性鞘膜积液为渗出液，其色呈淡黄色，清亮透明，似血清。液体量从数毫升至数百毫升不等。比重为1．010—1．026。总蛋白焦点含量少于血清，为3%～6%，白蛋白和в球蛋白比值较高。液体含有微量电解质、胆固醇、纤维蛋白原及少数淋巴细胞、多形核细胞、上皮细胞，并偶有精细胞发现。细菌培养阴性。囊壁很薄，自然退缩后仅有3～4mm。内面呈灰黄色，有光泽，光滑而湿润。组织学表现似正常鞘膜，被覆扁平上皮细胞或较低的立方形细胞，其下有少量血管和散在的弹力纤维。有些病人的鞘膜壁上可有纤维斑块，甚至完全钙化。

    慢性感染性鞘膜积液的囊壁可厚达0．5～2cm，甚至达3cm。囊壁内面一般光滑、柔软、也有的很粗糙，高低不平呈结节状或乳头状隆起，衬附一层坏死组织。积液呈淡黄色清亮透明似血清样，也可混浊呈脓性。组织学显示乳头层膜消失，被覆坏死组织，囊壁为肉芽组织，并有浆细胞、淋巴细胞和单核白细胞浸润。若病程很长，则炎性反应可消失，而由致密的玻璃样变和纤维组织所替代，并可钙化。

    急性感染性鞘膜积液的液体混浊，含有大量的脓细胞、红细胞、淋巴细胞和纤维素，严重时可呈脓性，细菌培养阳性。如有出血则液体可为棕色。此时透光度减弱或不再透光。鞘膜囊内面粗糙，无光泽，附有碎屑和坏死物质。囊壁因急性炎症反应而增厚。急性感染多直接来源于附睾、睾丸或精索的炎症。原发症控制后，鞘膜多逐渐变厚，成为慢性症状性鞘膜积液。原发性鞘膜积液继发感染后也出现类似过程。

    血丝虫病引起的鞘膜积液为乳糜性，液内可找到微丝蚴。

    部分鞘膜积液病人发生睾丸萎缩，可能因积液使囊内压力增高、增厚的鞘膜阻碍睾丸的血液供应或影响了睾丸的调节所致。双侧性或严重的鞘膜积液尚可降低睾丸机能，引起男性不育症。附睾亦多有改变，表现为肿大、质硬、结节、萎缩或有急慢性炎症反应。