光镜
最突出的特点是大多数肾小球毛细血管壁损伤严重，肾小囊出现细胞和其他有形成分充填，形成新月体。
抗GBM抗体型光镜检查可见多数，甚至%的肾小球新月体形成，且多数新月体类型基本一致。
肾小球大多严重受损。（少免疫沉积型）光镜检查多为局灶坏死性新月体性肾炎，该型突出特点是肾小球常分期、分批受累，表现为肾小球病变新旧不等。
电镜
可见毛细血管基底膜断裂，纤维素凝聚于肾小囊，免疫荧光复合物可见不同部位的电子致密物沉积。
抗GBM抗体型电镜肾小球内基本无电子致密物沉积，GBM和包曼氏囊可见断裂。少免疫沉积型电镜下无电子致密物，可见广泛GBM破坏。
免疫荧光
新月体性肾小球肾炎毛细血管壁袢严重损伤并导致新月体形成的机制有3种类型：
Ⅰ型抗肾小球基底膜抗体导致的抗基底膜型肾小球肾炎（抗GBM抗体型），IgG和C，沿毛细血管壁呈典型的细线状沉积;
Ⅱ型免疫复合物型肾小球肾炎，见免疫球蛋白IgG、IgA、IgM及补体成分C3等呈颗粒状沿毛细血管壁沉积、肾小球沉积。
原发性表现为IgG和C3沿肾小球毛细血管壁呈颗粒样沉积;而多种免疫球蛋白和补体沉积形成的"满堂亮"多见于狼疮肾炎;肾小球系膜区以IgA为主的沉积提示IgA肾病。其沉积的荧光形态与基础肾小球病相关。
Ⅲ型免疫反应阴性（少免疫沉积型），直接免疫荧光检查呈现无或少量（+）免疫球蛋白沉积，多由血管炎引起。