洋葱假单胞菌为机会致病菌，对健康人体和动物致病力较低，部分病人的鼻窦可能有洋葱假单胞菌生长，以至形成吸入性肺炎。大部分菌株产蛋白酶和脂酶，细菌可能通过释放毒素和酶直接破坏肺组织，引起坏死性或其他类型肺炎、肺脓肿等；部分菌株能合成吩嗪色素，该色素能阻滞淋巴细胞增生。

部分病人还有免疫复合物形成参与组织破坏，如合并铜绿假单胞菌感染，可能和铜绿假单胞菌有协同作用。