Ontsteking van de centrale luchtwegen is een prominent kenmerk bij personen met chronische bronchitis. De pathologie van chronische bronchitis omvat een ontstekingsinfiltraat van mononucleaire cellen in de luchtwegwand en een instroom van neutrofielen in het luchtweglumen. De moleculaire gebeurtenissen die de ontsteking veroorzaken en de pathogenetische rol ervan in het veroorzaken van mucushypersecretie beginnen te worden opgehelderd. Bij de rekrutering van ontstekingscellen in de luchtwegen zijn waarschijnlijk chemotactische stoffen betrokken, niet alleen afkomstig van weefselvloeistof en binnendringende microben, maar ook gegenereerd door het zieke bronchiale epitheel. Bronchiale epitheelcellen synthetiseren bijvoorbeeld interleukine (IL-8), een krachtige chemoattractant en activator van neutrofielen en lymfocyten. Adhesie van infiltrerende leukocyten aan de parenchymcellen in de bronchiën en aan de extracellulaire matrix is ook van cruciaal belang voor de ontwikkeling van luchtwegontsteking. De resulterende ontsteking speelt waarschijnlijk een directe rol in de klinische kenmerken van de aandoening. Er zijn steeds meer aanwijzingen dat neutrofielen en lymfocyten een rol spelen bij het ontstaan en de instandhouding van hoest en het slijm dat bij personen met chronische bronchitis wordt uitgescheiden.