維生素a在人體的代謝功能中有非常重要的作用，並在生理生化過程中參與很多變化。因此它的缺乏會影響很多生理功能與産生不少病理變化。近年的研究指出維生素a的重要功能是參與膜的結構與功能。在維生素a缺乏的大鼠中，肝的溶酶體易被破壞。正常的維生素a濃度使這些溶酶體保持穩定，但大劑量的維生素a不但能破壞溶酶體膜，也能顯著改變紅細胞膜的結構與穩定。此外，在上皮組織的代謝過程中也需要維生素a，而缺乏時則上皮組織的構造不正常，發生種種病變。以上是維生素a缺乏的病理生理學。
1、皮膚侯祥川指出維生素a缺乏的初期是上皮組織幹燥（xerosis），這一幹燥病變能導致很多繼發性病變如感染或病理生理鈣化。在皮膚中幹燥能使柱狀上皮細胞轉換成角狀、分層的上皮細胞。這一病理變化稱組織轉化，由于細胞角化，所以又稱角質化。初期的皮膚症狀爲幹燥、變粗和脫屑，繼而發生丘疹。這些多見于上臂與大腿的伸側，以後逐漸向臂、腹、背及頸部蔓延。此丘疹是毛囊肥厚而突出的角化物所形成。同時因角化物堵塞皮脂腺的排泄管，使皮脂腺的分泌受抑製，因而形成皮膚幹燥症並伴有皺紋。因其外表與蟾蜍的皮膚相似，所以又稱蟾皮病（phrynoderma）。
較重時皮膚皺紋明顯，有如魚鱗，必須與魚鱗癬患者鑒別。在濕熱地區，這種皮膚幹燥及角化症不易出現。但維生素a缺乏嚴重時，雖因濕熱出汗仍有角化與皺紋的症狀。皮膚毛囊角化症在維生素a缺乏的兒童中不易發現，但在成人中較多。單有皮膚症狀而無夜盲與眼部症狀不能定爲維生素a缺乏，須經治療診斷，即服用大量維生素a以後，皮膚症狀消失，才能肯定此皮膚症狀爲維生素a缺乏所致。
2、眼部（1）幹眼症此症在眼的結膜部分發生較早與較常見。典型症狀是脂肪性幹燥，使結膜因變厚而發生皺紋，在眼角尤爲顯著。結膜失去正常的磁樣光澤，變得油脂樣混濁。
（2）畢膠斑（bito'ts spot） 根據蘇祖斐等的調查，認爲此斑在我國維生素a缺乏病中較爲常見，因此診斷價值較大。此斑位于角膜緣外側，在結膜中間，呈銀白色泡沫狀白斑。初期橢圓形，後變爲三角形，此斑不能爲淚液所潤濕。
（3）角膜軟化症維生素a缺乏嚴重時會使角膜幹燥、變粗、混濁源ゾ醪幻舾小ｔ俜⒄乖蚪悄け砻婊岱⑸笮嶽ｑ窕蛐⌒兔永謾ｑ現厥痹蚶ｑ窭┐螅胺炕в悄ご┛撞⑹購缒ね殉觯逑ф鳌ｋ兆骒車仍ǖ?0例嚴重缺乏維生素a的幼兒發生急性角膜軟化症。眼睑腫大而下垂，結膜極度充血，有劇痛、角膜潰瘍，發展迅速，數日後即失明。
（4）夜盲症在維生素a缺乏時，眼部最早發現的症狀是夜盲，雖然此症狀是功能性的，攝取一定量的維生素a後即能恢複。但對在夜晚野外或微弱光線下工作的人員帶來很大不便，甚至喪失在夜晚的工作能力。例如駕駛員、射手、雷達操縱員等。抗美援朝志願軍中夜盲的發病率很高，某師統計，夜盲發病者爲5770例，占一半以上。關于夜盲，在我國古代就有記載。如隋《巢氏病源》中已有“······至瞑則不見物，世謂之雀盲。”唐孫思邈《千金要方》中也有雀盲，用青羊肝治療的記載。關于夜盲與維生素a的關系，經過wald的系統研究已比較清楚。wald本人也因詳盡闡明了維生素a在視覺系統中的作用而獲得1967年的諾貝爾醫學獎金。維生素a是眼視網膜杆狀細胞中視紫紅質形成的主要來源，而視紫紅質是維持暗視力所必需的。視紫紅質在強光漂白下還原成視黃醛（即維生素a醛）與暗視蛋白質。在暗淡的光線下，又需要新的維生素a變成視黃醛與暗視蛋白結合而成視紫紅質，才能看清物體（關于詳細的機理見第一篇第五章）。
3、呼吸系統維生素a缺乏時，能使氣管及支氣管的上皮細胞中間層的細胞增殖，變成鱗狀、角化，並使上皮細胞的纖毛折斷脫落，失去上皮組織的正常保護功能，極易使呼吸系統感染。
4、骨骺和神經系統維生素a缺乏時，骨的生長受到抑製，能使腦脊液的壓力增加，並壓迫神經系統如坐骨神經與脊椎神經使其萎縮。此外，在病理切片組織檢查時，還發現維生素a缺乏能使神經細胞中的尼斯耳氏體變性。
5、生長和發育維生素a缺乏能影響發育，使兒童發育延緩，其中骨組織先停止生長，同時齒龈發生增生與角化，影響成釉質細胞的發育，使牙齒停止生長。
6、泌尿與生殖系統維生素a缺乏能使泌尿器官內的上皮發生角化並脫屑，使其形成一中心病竈。鈣化物則以此爲中心不斷沈積而形成尿結石。女性的輸卵管、子宮及陰道的粘膜會發生角化，男性的睾丸會發生退化，影響生殖機能。
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