I due meccanismi di danno tissutale nella sindrome sono infiltrati linfocitari e deposizione di immunocomplessi. Inoltre il 10% dei pazienti sviluppa lo pseudolinfoma, il quale ha caratteristiche simili al linfoma ma un decorso benigno. Quasi ogni organo può essere colpito dalla patologia. La malattia è particolarmente attiva sulle ghiandole salivari nelle quali un afflusso di cellule mononucleate dà origine a un esito cicatriziale diffuso. Può verificarsi interessamento renale come nefrite interstiziale linfocitaria o glomerulonefrite da immunocomplessi. Il coinvolgimento polmonare è dato da infiltrati di cellule mononucleate ma talvolta possono presentarsi masse pseudolinfomatose. I pazienti posso sviluppare vasculite da immunocomplessi in associazione a crioglubulinemia. Le manifestazioni a carico del sistema nervoso centrale e periferico sono secondarie alla vasculite. I malati presentano due tipi di alterazioni immunologiche: la prima è rappresentata dalla eccessiva attivazione delle cellule immunitarie costituite principalmente da linfociti T i quali possono provocare secchezza delle mucose, nefrite interstiziale, polmonite interstiziale e meningoencefalite. La seconda è rappresentata da un'attivazione policlonale dei linfociti B che determinano ipergammaglobulinemia, picchi policolonnali all'elettroforesi delle proteine e produzione di autoanticorpi. Tra questi ultimi sono frequenti il fattore reumatoide, gli anticorpi SSA(ANTI-Ro) e SSP(anti-La).