路易氏剂是一种重要的糜烂性毒剂，中毒引起的病理变化主要表现为炎症、坏死和后期修复，与芥子气引起的病理变化相似，但由于路易氏剂含有砷，因此对血管的损害更为明显，表现为组织内更广泛的水肿和出血。

皮肤损伤 路易氏剂中毒皮肤的病变表现为渗出性、坏死性炎症。染毒部位皮肤红肿，中央区颜色较浅，尔后形成水疱，发展过程比芥子气快得多。水疱几乎波及整个红斑区，周围的红晕比芥子气水疱周围的红晕范围要小，但有时难以区别。水疱膜比芥子气水疱膜稍厚，包括全部表皮层，水疱内含有更多的炎性细胞。真皮结缔组织明显水肿，并扩散到皮下组织的深层。水疱消失后，常见整个表皮及结缔组织坏死。坏死组织的分离伴有分界性炎症，接着形成溃疡。大剂量染毒时，数分钟后染毒皮肤部位就出现灰白色区域，并不经过水疱形成而直接发展为坏死，其深层结缔组织的水肿扩散得深且广，在坏死区周围及其深部的筋膜及肌肉常有出血。路易氏剂引起的溃疡愈合较快。

眼损伤 根据中毒程度不同而引起眼结膜炎、角膜炎、全眼球炎。路易氏剂液滴作用于眼1h内就出现结膜及虹膜睫状体的显著水肿、充血、出血;1至3日后出现浆液脓性分泌及坏死，眼睑及结膜的化脓性炎症扩展到角膜及巩膜，眼球周围组织也有水肿、出血及血栓形成。8～10日后发展为全眼球炎，致角膜穿孔、眼球萎缩和失明。

呼吸道损伤 路易氏剂严重中毒时，可见喉、气管、大支气管有纤维素性坏死性炎症，粘膜坏死，充血出血，与渗出物形成伪膜。其组织充血，气管支气管壁的出血、周围组织水肿和白细胞反应较芥子气损伤更为显著。剖开胸腔可见明显纵膈水肿，如肉冻状，胸腔或心包内可积有澄清液体，这些特征性改变在芥子气中毒时是见不到的。肺增大，不塌陷，其表面由于水肿、气肿及肺萎陷区域互相掺杂而呈多色性。气管、支气管切开时有大量泡沫样液体流出，胸膜下及支气管周围组织往往有出血。在肺水肿基础上更快地融合成广泛的继发肺炎，呈浆液出血性，往往以坏死为结局。可伴有全身吸收中毒的病变。

消化道损伤 口腔尤其是舌发生坏死溃疡，食道产生出血性坏死性蜂窝织炎。口腔和食道病变不一定出现，胃的改变较常见。引起坏死性、溃疡性胃炎，伴有皱襞顶部或大片粘膜出血，坏死出血组织脱落形成溃疡。胃壁充血，出血水肿，有大量多形核白细胞浸润，呈蜂窝织炎。其它器官有吸收中毒引起的病变。

全身性损伤 全身性中毒的主要病变是肺水肿、出血和纵隔水肿(呈胶冻状)、胸腔积液，死亡较晚者常并发肺炎。其他器官常有淤血、出血、渗出和营养不良性改变。心包积液，心肌淤血出血，心内膜下有出血点; 肝淤血，脂肪变性或灶性坏死; 胆囊及胆管粘膜可有出血性坏死性炎; 肾淤血，肾小球囊内有渗出液，肾小管上皮变性; 淋巴结、肾上腺和胃肠道常有出血;脑有时有小出血点。