Установление патологоанатомического диагноза сыпного тифа возможно только на основании данных гистологического исследования различных органов и в первую очередь головного мозга и кожи. Для уточнения диагноза большое значение имеет положительная реакция Вейля-Феликса с сывороткой крови трупа. Поражение мозга и его оболочек в виде острого негнойного менинго-энцефалита особенно типично для сыпного тифа. Основу поражения головного мозга представляют изменения сосудов с образованием гранулем – сыпнотифозных узелков Попова. Мелкие и более крупные сосуды головного мозга поражаются по типу бородавчатого, деструктивного и пролиферативного тромбоэндоваскулита. Преимущественно поражаются сосуды серого вещества мозга на всем его протяжении. Наиболее распространенные поражения сосредоточены в ядрах продолговатого мозга, в частности в нижних оливах, что имеет свое отображение в клинике сыпного тифа (падение кровяного давления, расстройство глотания, неукротимая икота и другие симптомы). Аналогичный процесс поражения сосудов наблюдается и в образованиях симпатической нервной системы в спинном мозгу, гипофизе.