感染的来源可因心，肺，以及其他脏器感染波及脑室和蛛网膜下腔系统，或由颅骨，椎骨，脑实质感染直接蔓延引起，部分病例可以通过颅骨，鼻窦或乳突骨折或神经外科手术进入蛛网膜下腔引起感染，由腰椎穿刺引起的少见。致病菌经血循环侵入蛛网膜下腔后，由于缺乏有效的免疫防御，细菌大量繁殖，菌壁抗原成分及某些介导炎性反应的细胞因子刺激血管内皮细胞，促使中性粒细胞进入中枢神经系统，诱发一系列软脑膜的炎性病理改变。
脑膜炎球菌特点形态呈肾形成双排列，凹面相对。脑膜炎球菌抵抗力弱，对寒冷、日光、热力、干燥、紫外线及一般消毒剂均敏感。脑膜炎球菌经飞沫传染，也可通过接触病人呼吸道分泌物污染的物品而感染。潜伏期约1~4天。本病的发生和机体免疫力有密切的关系，当机体抵抗力低下时易感。
脑膜炎双球菌疫苗就是流脑疫苗，并不是乙脑疫苗，不能混为一谈，其实乙脑也就是们所俗称的流行性乙型脑炎。注射流脑疫苗是为了预防流行性脑脊髓膜炎。所以脑膜炎双球菌是流脑。
脑膜炎双球菌主要致病物质是胶囊，菌毛和内毒素。脑膜炎球菌通常存在于正常人的鼻咽腔中。表现为血管内皮损害，血管壁有炎症坏死和血栓形成，同时有血管周围出血，并有皮肤皮下黏膜及浆膜等局灶性出血。
脑膜炎球菌性脑膜炎是由脑膜炎双球菌（Nm）引起的化脓性脑膜炎。致病菌由鼻咽部侵入血循环，最后局限于脑膜和脊髓膜，形成化脓性脑脊髓膜病变。主要临床表现为突起发热、头痛、呕吐、皮肤有淤斑、淤点及颈项强直等脑膜刺激征。脑脊液呈化脓性改变。此外，脑膜炎球菌可不侵袭脑膜而仅表现为败血症，其中重者可呈暴发型发作，感染亦可发生于上、下呼吸道，关节，心包及眼等部位。