Patogeneza Gruźlicze zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych powodowane jest przez przebicie zawartości serowaciejącego gruzełka (tzw. ogniska Richa) do przestrzeni podpajęczynówkowej. Dzieje się to zazwyczaj od kilku tygodni do kilku lat od momentu zakażenia. Następnie rozwija się zapalenie, najsilniejsze na podstawie mózgu, które uszkadza nerwy czaszkowe, hamuje krążenie płynu mózgowo-rdzeniowego prowadząc do wodogłowia oraz obejmuje naczynia krwionośne, prowadząc do zawałów mózgu. Zmiany zapalne naczyń są przyczyną najgroźniejszych powikłań gruźlicy ośrodkowego układu nerwowego.
Gruźliczaki powstają z gruzełków wewnątrzczaszkowych, które powiększyły się, ale nie pękły do przestrzeni podpajęczynówkowej. Są one litymi masami ziarniny. Zdarza się, że dochodzi do rozpadu wewnątrz gruźliczaków i powstają wtedy ropnie mózgu.