Венозный тромб вначале представляет собой невидимое невооруженным глазом образование, состоящее из склеившихся между собой кровяных пластинок, прилепившихся к эндотелию на большем или меньшем протяжении.
Этот пластинчатый сгусток является исходной частью венозного тромба. Другая его часть, различимая макроскопически, образуется из всех элементов крови, связанных в единое целое фибрином, представляя собой кровяной сгусток. Это и есть истинный тромб.
Вполне сформировавшийся венозный тромб состоит из трех сегментов, консистенция и окраска которых определяются соотношением фибрина и красных кровяных шариков. В центре находится белый или первичный тромб. Он образуется медленно, от соприкосновения крови с пластинчатым сгустком и содержит в себе много фибрина, часто бывает слоистым. С обеих сторон от первичного сгустка образуются вторичные сгустки, которые продолжают оба его конца. Они образуются от быстрого и массивного свертывания крови при ее стазе. Вторичный тромб, расположенный проксимально, обычно простирается в направлении к сердцу до первой значительной коллатерали, обеспечивающей кровоток в главном стволе. Благодаря тому что ток крови из этой ветви ударяет в верхний свободный конец сгустка, он обычно имеет характерную уплощенную форму в виде головы змеи. Периферический вторичный тромб бывает более длинным, достигая иногда многих десятков сантиметров; он распространяется в коллатерали основного ствола и составляет хвост тромба.
В первые дни венозный тромб (невоспалительного происхождения) почти целиком свободен в просвете вены, так как он бывает соединен с ее стенкой лишь маленькими пластинчатыми сгустками. При ретракции такие сгустки легко отрываются от сосудистой стенки и обтекаются почти со всех сторон кровью, становясь как бы осевыми. Организация такого тромба ограничивается формированием тоненькой ножки, удерживающей тромб, но легко рвущейся. Такие венозные тромбы иногда могут быть совершенно свободными, не связанными со стенкой сосуда, и удерживаются на определенном месте лишь уравновешиванием веса тромба и определенной скоростью тока крови; это так называемые стоячие эмболы. Всякое ускорение тока крови может унести венозный тромб, превращая его в эмбол. Спазм сосуда сопровождается более интимным контактом сгустка с эндотелием и приводит к лучшей его фиксации. Иногда место образования и фиксации тромба может быть в различных частях вены, расположенных далеко одно от другого. Между этими участками в течение нескольких дней могут оставаться сегменты вены, в которых ток крови продолжается вокруг свободных сгустков, находящихся в просвете вены.
Изменения эндотелия сосудов при тромбообразовании доказаны и играют весьма важную роль. Изменения сосудистой стенки бывают при флебитах, эндартериитах и других воспалительных, обменных и дегенеративных изменениях стенок сосудов; они хорошо изучены и подробно изложены в соответствующих разделах.
Непосредственное воздействие на тот или иной участок сосуда (травма, воспаление, сдавление, химическое воздействие) приводит к прямому повреждению эндотелиального слоя с освобождением кровяных и тканевых факторов свертывания крови и внутрисосудистому тромбообразованию на этом месте. Это — чисто местный процесс.
Развитие венозного тромба при флеботромбозах, когда свертывание крови возникает в практически здоровых сосудах, также происходит в основном в результате изменения эндотелия вен. Эти изменения обычно незначительны и описаны как легкое сдирание (счесывание) интимы или шероховатость ее. Они могут наступать при замедлении тока крови и нарушении питания стенки сосуда через vasa vasorum, особенно при гемодинамических нарушениях (при длительной ходьбе, долгом лежании, застое крови в варикозно расширенных узлах, после родов). Эти участки незначительного повреждения эндотелия и служат местом образования небольшого сгустка, состоящего в основном из тромбоцитов.