L'evento patogenetico alla base della porpora trombotica è un difetto nell'azione dell'enzima ADAMTS 13, una metalloproteasi deputata al clivaggio del fattore di von Willebrand. Il deficit o la completa assenza dell'attività di questa proteina permette la presenza di lunghi multimeri attivi di fattore di von Willebrand in circolo ("Unusually Large vWf" o ULvWF), in particolare legati alle cellule endoteliali, i quali sono in grado di legare i trombociti circolanti; ciò provoca la formazione del reperto istopatologico alla base della malattia: il trombo ialino formato da aggregati piastrinici. Questi trombi, reperibili in particolare a livello arteriolare e capillare, sono gli agenti eziologici principali delle manifestazioni patologiche della porpora trombotica trombocitopenica: anemia da distruzione meccanica, trombocitopenia da consumo di piastrine e danno d'organo ischemico.