急性非化膿性心肌炎的病理變化，炎癥初期為局限性充血、漿液和白細胞性浸潤。心肌脆弱、松弛、無光澤，心腔擴大。隨著病程的延續，呈現心肌纖維細胞變性——混濁腫脹、顆粒和脂肪變性。心肌組織發生壞死，壞死處結締組織增生，留有疤痕，形成心肌硬化。心肌多呈蒼白色、灰紅色或灰白色不等。

局灶性心肌炎的特征，是心肌患病部分與健康部分相互交織，當沿著心冠橫切心臟時，其切面為灰黃色斑紋，形成特異的虎斑心。