颈椎病是一个慢性的病理过程，它的病理改变是在一个较长时期内形成的。主要的病理改变有以下几点：
(1)椎间盘的变性：组成椎间盘的髓核、纤维环和软骨饭全部呈现病理性改变。髓核组织含水量下降，纤维网和粘液样基质逐渐被纤维组织和软骨细胞所代替；纤维环组织变性，纤维变粗，弹性减退，在周边部发生裂隙或膨出，髓核组织可由此脱出而压迫颈神经根、脊髓或推动脉等，并继发钙化或骨化。
(2)颈椎骨关节的改变：上述改变使得椎间隙变窄，周围韧带松弛，颈椎的生理曲线发生改变，稳定性下降。椎体的异常活动和韧带的牵拉，加上创伤机会的增多，就可以在椎体的边缘出现骨刺。颈椎小关节的结构和正常关系发生改变，可以形成椎间孔变窄、小关节错位、棘突偏歪等改变。黄韧带也可以发生增厚、皱榴、钙化或骨化等。
(3)脊髓和血管的改变：骨刺、突出的推间盘、膨出皱褶的黄韧带以及外伤等，均可直接地损害脊髓，出现脊髓变性、软化及空洞等病变。由于对颈部交感神经和血管的影响，也可导致间接的脊髓缺血性损害。
分布于小关节囊、推动脉、椎管等部位的交感神经末梢受到病理性的刺激，可产生一系列反射性血管痉挛和交感神经兴奋或抑制的症状。其它还有推管狭窄及项韧带钙化等病理性变化。
