病理变化随损伤程度、损伤物性质及作用方法、部位、范围、时间和有无其他脏器伤而异。轻的只有黏膜撕裂和肌层裂开,重的有全层肠壁断裂和广泛括约肌损伤。若伴有大血管和骶前静脉丛损伤,可引起大出血而发生休克。直肠上、中1/3伤常伴发化脓性腹膜炎;下1/3伤易引起直肠肛管周围间隙感染,如盆腔蜂窝织炎、直肠后间隙和坐骨直肠窝感染。由于这些间隙较大、加之厌氧菌混合感染和肠内粪便不断污染,可引起广泛坏死、严重的毒血症和败血症,甚至死亡。直肠伤还可并发直肠膀胱瘘、直肠阴道瘘和直肠外瘘。肛管伤可造成肛管狭窄和肛门失禁。
直肠伤的晚期并发症有直肠膀胱瘘、直肠阴道瘘、直肠外瘘及直肠狭窄。