休克时细胞的损伤是各器官功能衰竭的共同机理，而细胞的损伤首先表现在生物膜发生损害。休克时细胞的生物膜损伤最早表现为细胞膜和细胞器膜的通透性增高，Na加泵障碍，使细胞眼内K加逸出而细胞外Na加和水进入细胞内,引起细胞水肿和细胞器肿胀;细胞膜上腺苷酸环化酶系统受损，使细胞内各种代谢过程发生紊乱。线粒体的损伤最早表现为。
呼吸功能和ATP合成受抑制，此后发生线粒体结构改变，线粒体明显肿胀，直至破坏、溶酶体的损伤则表现为溶酶体膜通透性增加，溶酶体肿大、溶酶体酶释放增加，甚至溶酶体膜破裂。细胞受损的主要原因是缺氧、酸中毒、内毒素和氧自由基生成过多等因素通过直接或间接作用破坏生物膜系统的功能和结构。由于细胞的完整性在维持细胞生命活动中起重要作用、当膜完整性遭受破坏时，细胞即开始发生不可逆性损伤。
为改善细胞代谢，防治细胞的损伤，可应用溶酶体膜稳定剂如糖皮质激素、前列腺素(PGI2、PGE1)和组织蛋白酶抑制剂，山莨菪碱能抑制Ca2加内流，也有保护溶酶体膜的作用。近年临床应用氧自由基清除剂如超氧化物歧化酶(SOD)、亚硒酸钠、维生素C等，也可防止或减轻细胞的损伤。