伤寒的病理改变主要在小肠的回肠壁，开始是肠壁上集合淋巴结及孤立淋巴结肿胀，继而肿胀部由于营养障碍而坏死，而后形成溃疡并可出血或穿孔，最后溃疡愈合，不留瘢痕而治愈，这些改变在婴幼儿时期可轻微，仅红肿而无溃疡形成，而且肝、肾、心脏的改变也远比成人轻。
继于上述病理改变与成人有所不同，小儿伤寒不典型的较多，尤其婴幼儿更为明显。小儿伤寒潜伏期7-14日，病程约4周左右，多半起病较急、高热、呕吐、抽风等表现约占1/3，其中婴幼儿抽疯为常见，初诊时常误诊为上感、肺炎早期或脑膜炎等。高热可持续5-6天，常伴有头痛、乏力、食欲不振、咳嗽、咽痛、腹痛及鼻出血。婴幼儿时期常容易发生腹泻，次数多的小儿可发生脱水及酸中毒症状。一般高热时脉搏也加快，但伤寒反出现缓脉，与高热不一致，这种缓脉改变仅见于年长儿。同样，伤寒常伴有精神症状，乱说乱动，也仅见于年长儿。小儿时期的玫瑰疹出现较少，仅占全病例6-15%，皮疹见于腹部，数个或更多不等，呈玫瑰色，高出皮肤，大部在发病后4-15日出现。半数以上患儿有肝脏、脾脏肿大，常见肝脏肿大。多数病儿有轻度贫血及白细胞减少，婴幼儿时期白细胞的减少与否对诊断帮助不大。
为确诊伤寒，应在发病早期(一周以内)作血培养，可培养出伤寒杆菌，阳性率达85%,发病2-3周，可从粪便中培养出伤寒杆菌，阳性率也达80。而3~4周从尿中培养时阳性率仅20%。骨髓液培养阳性率最高，但只在诊断困难时才可应用。此外，检测患儿血中肥达氏反应，随发病时间的延长，阳性率逐渐增加，至第四周时可达90%,肥达氏反应有两种，一种为“O”凝集反应，另一种为“H”凝集反应，其效价均应在1:160以上才有意义。一般说“O”'凝集反应出现早，持续时间短，而“H”凝集反应出现晚，持续时间长，但婴幼儿“H"凝集反应可早出现。近来发现有些病例，肥达反应可持续阴性，但血培养早期出现阳性，诊断伤寒是无疑的。为什么病程中肥达氏反应为阴性，经分析和检查，发现有两种情况:一种是患儿先天免疫功能缺陷或低下，机体无免疫反应，所以呈阴性，另一种是早期应用抑菌药物，伤寒杆菌已消失但未引起机体的免疫反应，故也为阴性。但这种病例均属少见。因此，诊断小儿伤寒时除注意临床症状外，还应检测血培养及肥达氏反应。