I pregressi processi infiammatori innescano la produzione di fattore trofici in grado di muovere un'intensa risposta sclero-cicatriziale che coinvolge le pareti dell'orecchio medio e della membrana timpanica. In questo contesto si realizza la retrazione e l'ispessimento membranale; fenomeni di calcificazione patologica possono comparire nei tessuti sclerotici. Nel caso di timpanosclerosi in assenza di perforazione, l'interessamento sclerotico si realizza a livello dei quadranti antero-posteriore e postero-superiore. L'estensione del processo in profondità può esitare nel coinvolgimento della catena ossiculare, con inglobamento nel tessuto sclerotico o erosione.