腰椎间盘突出的时间一长，破裂的椎间盘可发生如下生化改变：黏多糖含量减少及胶原纤维沉积增加；不成熟的及退变了的胶原纤维增加；低分子的糖蛋白增加；在病理方面可发生如下几种改变。
突出物脱水萎缩 突出的髓核组织及纤维环会丢失大量的水分，而逐渐萎缩变小。此时会减轻对周围组织及神经根的压迫和刺激，有利于局部炎症的吸收，从这个角度看，对于患者病情恢复，症状的减轻是有利的。
纤维化钙化 当髓核组织突出，围绕其的纤维环常发生断裂，而长时间的突出，导致突出物产生炎症反应，而逐渐形成纤维化，甚至与纤维环发生钙化，形成局部钙化点。这种病理改变，可以延及椎间盘的内部，完全钙化时，突出物可以变成骨性结节。
椎间隙变窄 当刚刚发生腰椎间盘突出时，该节段椎间盘尚未发生明显病理改变，故椎间隙不会变窄。但随着时间的延长，纤维环友髓核继续脱水萎缩、纤维化甚至钙化，使椎间盘组织变扁，最终使椎间隙也变窄了。
