При эклампсии у матери в печени наблюдаются характерные кровоизлияния преимущественно под капсулой в виде «ландкартообразных» пятен. Реже под капсулой выявляются светло-желтые участки некроза. На разрезе печень пестрая — кровоизлияния, очаги некроза (иногда при несомненной эклампсии печень не изменена). Микроскопически выявляются скопления лейкоцитов, гиалиновые и коагуляционные тромбы в мелких сосудах, дискомплексация печеночных клеток, умеренная жировая дистрофия и некроз преимущественно по периферии долек с отложением (позднее) солей кальция.
Головной мозг с мелкими субарахноидальными, внутримозговыми кровоизлияниями и выраженным отеком. Микроскопически могут наблюдаться тромбоз, периваскулярные очаги некроза, с «кольцевыми» кровоизлияниями, периваскулярный, перицеллюлярный и диффузный отек, а также дистрофические изменения нервных клеток; позднее — фибриноидный некроз сосудов (редко) и пролиферация глии.
В почках обнаруживают набухание базальных мембран сосудов клубочков и дистрофические изменения эпителия канальцев. В редких случаях эклампсия может наступить тотальный некроз коры почек, сочетающийся с тромбозом ветвей почечных артерий. На разрезе при этом обнаруживается, что кора пронизана крупными инфарктообразными участками, ограниченными красной полоской (гиперемия, кровоизлияния) от мозгового вещества. В легких нередко наблюдается эмболия синцитием ворсин, целыми ворсинами, мегакариоцитами, печеночными клетками, а также отек и кровоизлияния. Кровь темная с большим количеством сгустков, что косвенно доказывает повышенную ее свертываемость. Селезенка увеличена. Лимфатические узлы крупные и полнокровные. В слизистой оболочке желудка и кишечника нередко наблюдаются геморрагии и эрозии, на серозном покрове — кровоизлияния. Кора надпочечников бедна липоидами, в гипофизе повышены образование и распад базофильных клеток.
В плаценте часто обнаруживают темно-красные губчатые участки, уплотнения округлой формы, обусловленные увеличением объема ворсин вследствие резкой их гиперемии, со сдавлением соответствующих участков межворсинчатого пространства. Синцитий тесно расположенных ворсин, не омываемый материнской кровью, атрофируется или, напротив, пролиферирует с образованием «синцитиальных почек». Иногда возникают кровоизлияния в интерстиции (З. Ф. Дробеня). Образуются ретроплацентарные гематомы, свидетельствующие о преждевременной отслойке плаценты. При этом на материнской ее поверхности обнаруживаются сгустки крови, в свежих случаях отделяющиеся легко, а при большей длительности — с трудом, причем в плаценте обнаруживается углубление, соответствующее по форме гематоме. В сосудах отпадающей оболочки отмечаются липоидоз интимы, плазматическое пропитывание и фибриноидный некроз стенок.
Плод в 10,6% (И. Л. Гурьянова) родится мертвым, часто недоношенным. На вскрытии чаще всего обнаруживается картина, характерная для внутриутробной асфиксии любой природы; редко в печени возникают кровоизлияния, напоминающие таковые у матери. Может наблюдаться и ранняя смерть новорожденного, обусловленная часто несмертельной внутриутробной асфиксией с аспирацией околоплодных вод и последующей вторичной асфиксией новорожденного или пневмонией, генетически связанной с аспирацией.