鉅細胞動脈炎也稱為顳動脈炎，是累及血管壁全層的肉芽腫性血管炎。鉅細胞動脈炎的病理表現為血管壁全層炎症細胞浸潤、內膜增生、內層下彈力纖維斷裂，顯微鏡下可看到多核鉅細胞，細胞內含有多個細胞核且細胞較大，同時有肉芽腫形成。隨著病變進展可出現膠原沉積、纖維化以及血管壁增厚、管腔狹窄，後期可出現繼發性血栓。

鉅細胞動脈炎病變是跳躍式病變，取活檢時並非能夠取到有病變部位的血管，所以血管病理表現陰性的患者，不可排除鉅細胞動脈炎。臨床取檢時儘量取較長的動脈，對於病理中陽性發現有較大的幫助意義。