Сосуды в значительном количестве определяются как в строме, так и в паренхиме. Они находятся в состоянии выраженного плазматического пропитывания и фибриноидного набухания, с яркой пиронинофильной окраской и очаговой метахромазией. При окраске по Гомори наблюдается огрубение аргирофильных волокон в стенках сосудов и вокруг отдельных клеток.
РНК в значительном количестве выявляется в цитоплазме плазматических клеток, гистиоцитах, фибробластах в виде интенсивной пиронинофильной зернистости или диффузности. При этом наблюдается обширное разрастание соединительной ткани, резко нарушающее структуру органа, и происходит замещение ею воспалительного инфильтрата ДНК в виде грубых зерен и глыбок определяется в кариоплазме лимфоцитов и фибробластов, в остальных клетках содержание ДНК несколько снижено.
При микроскопическом исследовании пораженных участков щитовидной железы в пролиферативнодеструктивной фазе тиреоидита Риделя определенный интерес представляют морфологические изменения соединительной ткани. Разрастаясь, соединительная ткаць приводит к выраженной атрофии, дистрофии и деструкции те участки паренхимы железы, которые не были вовлечены в процесс, и почти полностью вытесняет железистую паренхиму. В этих участках коегде видны сохранившиеся фолликулы, имеющие неоднородное строение, часть из них атрофирована, почти не содержит коллоида. Стенки их покрыты низким кубическим эпителием или имеют более высокий кубический и даже призматический эпителий. Иногда встречаются группы изолированных клеток с пенистой цитоплазмой, имеющих ячеистое расположение. В отдельных участках наблюдается скопление фолликулов в виде островков, окруженных мощным кольцом соединительной ткани.