急性非化脓性心肌炎，心肌脆弱、松软、无光泽，因心室、心房扩大而体积增大。后期因心肌变性、坏死而出现苍白色、灰红色或灰白色不等的心肌硬化。当为局灶性心肌炎时，健康心肌与病变心肌相互交织，沿心冠进行横切心肌切面出现灰黄色斑纹的虎斑心。有的在心室壁、肌内也可出现。
心肌炎的病理改变按组织病理学可分以心肌变性为主的实质性心肌炎和以间质损害占优势的间质性心肌炎。根据病变范围的大小，又可将心肌炎分为弥漫性和局灶性。病毒性心肌炎典型病理改变为大体可见心脏增大，质量略增加。
牛心肌炎的病理变化：急性非化脓性心肌炎，炎症初期为局限性充血，浆液和白细胞性浸润。心肌脆弱、松弛、无光泽、心腔扩大。随病程的延续呈现心肌纤维细胞变性。心肌组织发生坏死，坏死处结缔组织增生，留有瘢痕，形成心肌硬化。慢性心肌炎则为肌间结缔组织的变化，由于结缔组织增生可见有白色蜡样的斑点。