腹裂患儿有正常的脐和脐带，腹壁裂口可位于脐旁左侧或右侧，绝大多数(约80%)位于右侧，有人认为这可能与右侧脐静脉萎缩有关。裂口呈纵向,一般在2～3cm，其边缘整齐，个别病例裂口较大，个别皮条很窄，甚至不易辨认。腹裂处肌肉和腹膜均缺如。腹裂患儿的腹腔容积明显缩小，缩小的程度与脏器脱出的多少有关。突出体外的是原肠，从胃到乙状结肠，而无肝脏等其他的内脏器官，女性病儿有时内生殖器及膀胱亦可脱出。十二指肠与横结肠并行为蒂，与腹后壁相连。两肠间为肠系膜上动静脉，肠系膜游离呈点状抵止，肠管未回转，结肠位于左侧腹部，脱出的胃肠道无羊膜囊和腹膜包裹，在裂口的边缘也没有羊膜囊的痕迹。脱出肠管由于长期浸泡于羊水中，受到其中的尿素、尿酸、无机盐、皮脂等物的刺激而发生化学性炎症，致使肠壁水肿、增厚且其表面有胶冻样物覆盖，有时可见到胎粪色的纤维素假膜，此种畸形易与囊膜破裂的脐膨出混淆。有作者对腹裂动物模型脱出肠管进行组织学检查，发现在光镜下肠黏膜及绒毛基本正常;电镜下微绒毛明显水肿、粗大不均，微绒毛间裂隙宽而深，黏膜下出血，肌层无明显异常;浆膜增厚，浆膜下水肿，近系膜处明显，浆膜外还可见灶状肉芽组织增生。这种肠管的损伤程度取决于肠道浸泡在羊水中时间的长短，胚胎30周时，羊水中尿素、肌酐含量明显增高，钠含量降低，渗透压降低，导致肠管炎性改变，肠管在羊水中浸泡的时间越长病理改变越重。整个肠管明显短缩，有时只为正常的1/4，并有肠吸收障碍和蠕动减弱。据认为，肠吸收障碍和蠕动减弱可能与小肠中一氧化氮合酶(NOS)活性明显增高有关。这种肠管的改变是可逆的，将肠管还纳入腹腔后，不仅能恢复肠道功能，肠管形态和长度有时也可恢复正常。
病儿多伴有消化道畸形，如肠旋转不良、短肠畸形、小肠与结肠有共同系膜或Meckel憩室等。Gillbert测量17例腹裂病儿肠管总长度为35～130cm，平均70cm，且均有中肠未回转，故合并此畸形的脱出肠管易发生嵌顿、扭转、肠坏死。腹裂有时可伴有其他系统脏器畸形，如先天性心脏病(如房间隔缺损、室间隔缺损、动脉导管未闭)、泌尿系畸形等。有作者报道10%～15%腹裂患儿可伴发小肠闭锁或狭窄;Fonkalsrud(1993)报道的52例腹裂均有肠旋转不良，15例(29%)有伴发畸形，十二指肠不全梗阻4例，肠闭锁4例，先天性心脏病3例，泌尿系畸形9例。