В основе развития патологического процесса при псевдотуморе лежат неспецифические воспалительные изменения в мягких тканях орбиты аутоиммунной природы. Для активной стадии характерны лимфоидная инфильтрация и васкулит мелких сосудов. Со временем в мягких тканях орбиты развивается фиброз. При саркоидозе туберкулоподобные узелки не подвергаются некрозу, состоят из эпителиоидно-клеточных гранулём, которые также могут фиброзироваться. Для гранулематоза Вегенера характерны появление гранулематозной ткани с генерализованным панваскулитом, большое количество зон некроза с гигантскими клетками.