정상적인 장의 점막은 매끄럽고 매우 얇고 투명하여 점막 밑의 혈관이 깨끗하게 비추어 보입니다. 그러나 궤양성 대장염에서는 점막이 붓고 빨갛게 충혈됨에 따라 점막이 투명하지 않게 되므로 점막 밑의 혈관이 보이지 않게 되며, 표면이 거칠어 집니다. 또한 점막이 쉽게 손상 받아 조금만 닿아도 피가 나며 점액 또는 고름과 같은 분비물이 스며 나오기도 합니다. 심한 경우에는 저절로 출혈하고 점막이 벗겨져 나가 불규칙한 모양의 궤양이 생깁니다. 이런 변화는 직장에서부터 시작하여 연속하여 존재하는데 이상이 있는 부위가 여러 곳에 떨어져 있는 경우는 없습니다. 대부분의 경우 직장에는 염증이 있으며 대장의 어느 부분까지 이상이 있는지는 환자에 따라 다릅니다. 염증이 오래 계속되는 경우에는 장이 좁아지고 짧아지며 대장의 주름이 없어집니다.