正常情况下，骨细胞内没有脂滴出现，在长期摄入激素中，股骨头内脂肪细胞量增加，股骨头软骨下负重区近侧骨髓腔内充满增大的脂肪细胞，结果发现骨细胞胞浆内出现脂滴，并且逐渐增大，把骨细胞核挤向陷窝一边，随后细胞膜连续性丧失，骨细胞碎裂死亡、囊泡形成。激素首先导致大量脂肪在骨髓腔内形成，在骨细胞周围的脂肪通过分解成小分子游离脂肪酸和甘油三酯进入细胞，在细胞内再聚合为脂肪，激素引起骨髓腔内脂肪细胞集聚压迫血管及血窦，引起骨髓内压力增加、股骨头血流量减少、微循环灌注障碍。

激素使成骨细胞减少，骨生成速度减慢骨吸收增加;使原有成骨细胞的骨胶原合成减慢、阻碍骨原细胞向成骨细胞转变; 激素直接刺激破骨细胞活性，间接地使甲状旁腺分泌增多、减少钙从肠道吸收，影响肠道内钙的转动，使骨吸收增加。激素导致骨质疏松进而因轻微压力发生骨小梁微骨折、受累骨细微损伤积累，对机械性抗力降低，从而出现塌陷。

专家已证实骨内压升高可以导致骨坏死。一些研究同时发现股骨头内压力升高伴有明显的静脉回流受阻。股骨头的血液循环可以比作一个阻力器，即密闭，坚硬骨壳内的血管外组织对骨内小血管及窦状隙起着控制血流的作用。当压力达到一定水平，即超过平均动脉压时，将引起股骨头进行性缺血。

长期使用激素导致血液处于高凝状态并引起血管炎，血管内皮损伤可以触发局部血管内凝血，使骨内纤维蛋白原血栓形成和骨髓内出血。诱发纤维蛋白溶解及自由基引起内皮细胞膜的脂质过氧化反应，导致小血管破裂，由于血管损伤、破裂、血供中断，最终导致骨组织缺血性坏死。