As alterações patológicas após uma fractura do colo femoral são as seguintes: uma semana após uma fractura do colo femoral, uma grande hemorragia da medula óssea pode ser vista na cabeça femoral, o espaço sinusoidal da medula óssea está dilatado, mas as células ósseas não aparecem atrofiadas por enquanto; às três semanas após uma fractura do colo femoral, as células da medula óssea são reduzidas, as células gordas são aumentadas e deformadas, as células ósseas já apareceram atrofiadas; às seis semanas após uma fractura do colo femoral, as células da medula óssea são significativamente reduzidas, as células gordas Três meses após a fractura do colo femoral, os trabéculos tornam-se hipertróficos e os trabéculos necróticos são rodeados por novos trabéculos lamelares; seis meses após a fractura, forma-se uma pequena área necrótica cística, rodeada por tecido fibroso proliferante, e em alguns pacientes os trabéculos são necróficos ou ausentes e pode ser observado um grande número de núcleos osteoblásticos de osteoclastos. Após uma fractura do colo femoral, os microtrombos encontram-se nos vasos sanguíneos da cabeça femoral, com relativamente poucos nas artérias e mais nas veias. Estes microtrombos podem bloquear parcial ou mesmo completamente os vasos sanguíneos, causando assim um ciclo vicioso de isquemia da cabeça femoral. A cabeça do fémur é necrose isquémica após uma fractura do colo femoral, que varia muito ao longo do tempo, mas existem dois tipos de patologia de necrose da cabeça femoral geralmente encontrados, um é a necrose segmentar na área portadora de peso, que eventualmente colapsa e é uma necrose isquémica clínica da cabeça femoral, e o outro é uma pequena necrose focal idiopática, que é osteoporótica na radiografia mas mostra sinais anormais na cabeça femoral na ressonância magnética. Na necrose isquémica idiopática da cabeça femoral, há um aumento do tecido adiposo e hipertrofia das células gordas na cabeça femoral nas fases iniciais. A alteração patológica mais óbvia encontrada na necrose isquémica idiopática precoce da cabeça femoral é a hemorragia intra-medular e os seus resíduos.