ASF의 조직학적 특징은 사이토카인에 의한 전신성 병변, 즉, 출혈 동반의 림프 조직의 세포붕괴이다. 이로 인한 파괴는 대표적으로 피브리노이드 변성을 가져온다. 
병리 조직학적 병변은 바이러스가 감염된 대식세포가 여러 사이토카인을 방출하는 것에 기인하는 전신성으로 심한 변성 병변이 나타난다. ASF의 가장 두드러진 조직학적 특징은 출혈을 동반하는 림프 조직의 심한 세포붕괴이다. 비장에서 Schweiger-Seidel초는 완전히 파괴된다. 혈관벽 특히 림프 조직 혈관 벽에는 내막의 괴사나 염증성 활성 물질 방출과 관련된 피브리노이드 변성이 관찰된다. 다른 병변은 섬유소 침착과 대식세포의 침윤을 동반한 간질성 폐렴, 세뇨관 초자양 변성, 간문부 대식세포 침윤, 림프계 세포 침윤에 의한 수막 뇌염 등이다.