La membrana sinoviale è una membrana di origine mesenchimiale formata da sinoviociti di tipo 1 (macrofagici) e di tipo 2 (fibrinoide) che nella malattia va incontro a iperplasia e ipertrofia. Cresce in spessore (normalmente è costituita da 2 o al massimo 3 strati di cellule che nella malattia diventano 7 o più) e si forma così il panno sinoviale che comincia a erodere perifericamente l'osso non coperto da cartilagine (bare bone, "osso nudo"). Contemporaneamente i granulociti si spostano nel liquido sinoviale e linfociti T, B e plasmacellule a livello della membrana sinoviale formano un tessuto simil linfonodale.