烧伤后，无论烧伤的深浅或面积的大小，伤后迅速发生的变化均为体液渗出。在一度烧伤，主要是血管扩张、皮肤发红和疼痛，水肿较少。在二度烧伤，烧伤区及其周围发生水肿，烧伤越深则水肿越重，水肿渗出液积聚于表皮与真皮间，则形成水疱。
水疱表皮剥脱后，在浅二度烧伤创面，由于真皮层直接外露，充血的创面渗出较多、较红，温度较高，并因感觉神经末梢暴露而产生剧痛；在深二度创面，则由于坏死的部分真皮层仍附着于创面，故颜色淡红或白中透红，渗出较少，温度较低，感觉迟钝。
在三度烧伤，因全层皮肤被毁形成焦痂，故干燥无渗液，疼觉消失，坏死组织下血管扩张并有血栓形成。三度烧伤创面无渗液，但烧伤区及其周围水肿一般较二度为重。烧伤水肿的严重程度尚因部位与组织结构而异。例如身体低垂部位水肿坠积较多；头颈部血液循环丰富且组织疏松，故水肿较剧，尤其小儿更为显著。局部肿胀在伤后24h达到高峰，一般在48h后逐步消退。
导致体液渗出的主要病理生理变化为烧伤区及其周围或深层组织内皮细胞损伤以至毛细血管扩张和通透性增加，大量血浆样液体自血液循环渗入组织间隙形成水肿或自创面渗出。烧伤时血管通透性增高的机理尚不十分清楚，目前认为与烧伤后组织胺、五羟色胺、激肽、溶酶体酶、白三烯类物质、氧自由基及前列腺素等有关。
在毛细血管通透性改变的同时，烧伤区及其周围组织，或虽因热力损伤有部分尚未完全失活，但因水肿压迫、血栓形成等而缺血、缺氧，导致细胞膜功能的改变与细胞代谢障碍，无氧代谢增加，K+自细胞内移出，Na+则进入细胞内，导致细胞内水肿，从而加重水、电解质代谢与酸碱平衡的失调。
缺血、缺氧严重者，尚可有大量血管活性物质、凝血活酶等释出，进一步使毛细血管扩张与通透性增加，血流缓慢、淤滞，渗出更加增多，甚至导致血管内凝血、微循环障碍，它们又反过来加重组织缺氧，形成恶性循环。组织水肿不仅发生在局部，亦可不同程度地见于身体未烧伤部位及内脏组织。