銅綠假單胞菌的內毒素可引起發熱、休克及急性呼吸窘迫綜合征等，外毒素A則為一種動物死亡的致死因子，可阻止細胞蛋白合成，使組織壞死，造成局部或全身疾病過程。機體對銅綠假單胞菌的免疫主要是體液免疫，但若改變或損傷宿主正常防御功能，或免疫功能缺陷時（如在醫院環境中），常可從帶菌發展為感染。銅綠假單胞菌腦膜炎常發生于開放性顱腦損傷、腦外科手術后，或因腰椎穿刺、腰麻等消毒不嚴或器械污染所引起，如大面積燒傷患者的創面感染，有嚴重基礎疾病如腫瘤、血液病、免疫缺陷病、糖尿病等，使用抗生素、腎上腺皮質激素等藥物，以及留置體內導管如心導管、導尿管等，均可引起銅綠假單胞菌敗血癥，繼而引起腦膜炎。