Da un punto di vista istologico la fase precoce è caratterizzata dalla formazione di piccole lesioni vescicoliformi a livello della membrana di Bowman nei punti di passaggio dei nervi corneali. Tale perforazione sarebbe dovuta a gruppi di cheratoblasti migranti e corrisponderebbe alle isole opache, clinicamente visibili. In tale sede si rileva la distruzione della membrana di Bowman mentre sotto la membrana basale dell'epitelio si evidenzia una massa di tessuto denso. Il tessuto proprio dello pterigio penetra tra le lamelle superficiali mentre intorno è presente un infiltrato parvicellulare. L'epitelio di transizione tra quello congiuntivale e quello corneale all'apice dello pterigio appare, in alcuni casi, assottigliato e atrofico, in altri iperattivo. A livello dello stroma si rileva la degenerazione di fibre elastiche e la frammentazione di quelle collagene, perlopiù trasformate in una massa amorfa di tessuto ialino.