Die Entzündung der zentralen Atemwege ist ein auffälliges Merkmal bei Patienten mit chronischer Bronchitis. Die Pathologie der chronischen Bronchitis umfasst ein entzündliches Infiltrat mononukleärer Zellen in der Atemwegswand und einen Neutrophileneinstrom in das Atemwegslumen. Die molekularen Vorgänge, die die Entzündung hervorrufen, und ihre pathogenetische Rolle bei der Verursachung der Schleimhypersekretion werden gerade erst aufgeklärt. An der Rekrutierung von Entzündungszellen in die Atemwege sind wahrscheinlich chemotaktische Substanzen beteiligt, die nicht nur aus Gewebeflüssigkeit und eindringenden Mikroben stammen, sondern auch vom erkrankten Bronchialepithel erzeugt werden. So synthetisieren bronchiale Epithelzellen beispielsweise Interleukin (IL-8), ein starkes Chemoattraktionsmittel und Aktivator von Neutrophilen und Lymphozyten. Die Adhäsion von infiltrierenden Leukozyten an den parenchymatösen Zellen der Bronchien und an der extrazellulären Matrix ist ebenfalls entscheidend für die Entwicklung einer Atemwegsentzündung. Die daraus resultierende Entzündung spielt wahrscheinlich eine direkte Rolle bei den klinischen Merkmalen der Erkrankung. Es gibt immer mehr Hinweise darauf, dass Neutrophile und Lymphozyten an der Auslösung und Aufrechterhaltung von Husten und Schleimauswurf bei chronischer Bronchitis beteiligt sind.