正常的脊柱结构维持身体的生理平衡，颈椎段是脊柱中活动范围最大、活动最频繁的7块骨骼。颈椎生理曲度的改变、错位、失稳，均可使椎体周围出现增生、水肿、炎症，临近组织及牵涉部位发生病变。
颈椎病是一个慢性的病理过程，它的病理改变是在一个较长时期内形成的。主要的病理改变有以下几点：
1、椎间盘的变性：组成椎间盘的髓核、纤维环和软骨板全部呈现病理性改变。髓核组织含水量下降，纤维网和黏液样基质逐渐被纤维组织和软骨细胞所代替;纤维环组织变性，纤维变粗，弹性减退，在周边部发生裂隙或膨出，髓核组织可由此脱出而压迫颈神经根、脊髓或椎动脉等，并继发钙化或骨化。这些改变使得椎间隙明显变窄，软骨板也发生变性，从而出现退化变薄，失去其半透膜作用，影响了营养物质的交换，加速了髓核和纤维环的退变。
2、颈椎骨关节的改变：上述改变使得椎间隙变窄，周围韧带松弛，颈椎的生理曲线随之发生改变，稳定性下降。椎体的异常括动和韧带的牵拉，加上创伤机会的增多，就可以在椎体的边缘出现骨刺。颈椎小关节的结构和正常关系发生改变，可以形成椎间孔变窄、小关节错位、棘突偏歪等改变。黄韧带也可以发生增厚、褶皱、钙化或骨化等。
3、脊髓和血管的改变：骨刺、突出的椎间盘、膨出褶皱的黄韧带以及外伤等，均可直接损害脊髓，出现脊髓变性、软化及空洞等病变。由于对颈部交感神经和血管的影响，也可导致间接的脊髓缺血性损害。
分布于小关节囊、椎动脉、椎管等部位的交感神经末梢受到病理性的刺激，可产生一系列反射性血管痉挛和交感神经兴奋或抑制的症状。其他还有椎管狭窄及项韧带钙化等病理性变化。
