衛氣營血是維持人體正常生理功能和生命活動的物質基礎。出於病邪的侵襲或其它內外因素的影響，使衛氣營血的功能或實質受到損害，即可發生相應的病理變化。衛氣營血病變發生、發展的內在機理與傳變規律，就是衛氣營血病機。這種病機理論曾廣泛運用於外感和內傷多種疾病的病機闡釋。以後，隨著溫病學說的興起，由於葉天士和其它溫病學家創造性地將衛氣營血理論運用於溫熱病的辨證論治，並深入闡發了衛氣營血的病理變化規律，於是，這一病機理論乃主要用於溫熱病證病理演變規律的闡釋，並發展成為一種系統、完整的病機學說。因此，以衛氣管血的生理層次、病理順序及其相互影響與傳變，作為一個完整的係統和密切關聯的整體加以運用，就是溫熱病的衛氣營血病機；如果只是以營工或氣血的病理單獨應用，彼此之間不存在相互傳變的關係，則是營工病機或氣血病機。本章主要從前著出發對其病機內容加以討論，對後者只作一適當的簡要介紹。
《內經》首先提出了衛、氣、營、血的名稱，並對其生理功能有著廣泛的論述。認為衛氣營血均源於水穀的精微，通過胃的受納，脾的轉輸，心、肺約有散和經脈的運行，而分布周流於四肢百骸、肌肉筋骨、五臟六腑和上下內外。其中，衛亦稱衛氣，為水穀之濁氣，僚疾滑利，行於脈外，分布流行於肌膚腠理，主要功能在表、在外，起著捍衛、固衛和衛外的作用。營亦稱營氣，為水穀之精氣，行於脈內，主要流布灌溉於五臟六腑，起著滋榮和營養的作用，主要功能在內、在裡。由於衛和營在分布及功能上有表裡、內外的不同，就成為營屬陰而主裡，衛屬陽而主表的生理和病理基礎。氣，則是指構成和維持人體正常生理的精微物質及臟腑組織的功能活動，如臟腑之氣、經脈之氣等。血是源於水穀並維持人體正常生理的精微物質，主要起著營養、滋潤的作用。四者之間，又可以彼此轉化，互為依存，相須為用。故張景岳說："雖衛主氣而在外，然亦何嘗無血；營主血而在內，然亦何嘗無氣。故營中未必無衛，衛中未必無營。"(《類經‧營衛三焦》)。總的來說，在生理關係上，衛與營互相表裡，氣與血互相表裡，衛代與營血又互相表裡；營為血之前身，衛為氣之一部，而營與衛和氣與血，又互相交注，互相資生，只是依其分布部位與功能的不同，進一步分為表裡淺深的四個層次而已。此外，在衛氣營血與臟腑的關係上，《難經‧三十二難》有"心者血，肺者氣，血為榮，氣為衛"的論述；葉天士則明確提出"肺主氣屬衛，心主血屬營"(《溫熱論》)。在正常情況下，衛氣營血及其與有關臟腑之間，保持相互協調，相對平衡，從而維持著人體健康和生命活動，所謂"血和則經脈流行，營復陰陽，筋骨勁強，關節清利矣；衛氣和，則分肉解利，皮膚調柔，腠理致密矣"(《靈樞‧本藏篇》)："營衛相隨，陰陽已和，清濁不相乾，如是則順之而治"(《靈樞‧五亂》)。
衛氣營血的病理，《內經》也有著廣泛的論述，其中關於營衛的病理變化及其引效的病證尤為詳多。如說："虛邪之中人也，酒淅動形，起毫毛而發腠理，其入深。……搏於肉，與衛氣相搏，陽勝者則為熱，陰勝者則為寒"(《靈樞‧刺節真邪》："上焦不通利，則皮膚致密，腠理閉塞，玄府不通，衛氣不得洩越，故外熱"(《素問‧調經論》)；"營衛稽留，衛散常溢，氣竭血著，外為發熱，內為少氣。(《素問‧氣穴論》；"靈則腠理開，營衛通，汗大洩，故氣洩"(《素問‧舉痛論》)：熱病"六日，厥陰受之，……營衛不行，五臟不通，則死矣"(《素問‧熱論篇》)等，都是關於外感病證中營衛病變的初步論述。《傷寒論》把《內經》關於衛氣營血生理和病理的論述，進一步用於外感熱病的病理闡釋，並據以作為治療宜忌的依據。如對發熱汗出的病證，認為是由於"衛氣不和","營弱衛強"，或"衛氣不共營氣諧和"之故。後世傷寒學家更進而提出中風、傷寒的基本病機是風傷衛、寒傷營和風寒兩傷營衛的學說。另外，《傷寒論》中還記述了"吐血"、"衄血"、"便血"、"清血"和"熱入血室"等多種熱入血分致傷血動血和血液瘀結的病機證冶。《傷寒論》和有關注家關於衛氣營血病理變化的論述，雖然還不夠完整和系統，其病機與辨證理論，也主要是以六經為綱領，但畢竟是比較明確地將衛氣營血病機引進和運用於外感熱病的病理闡述和辨證治療，是在《內經》的基礎上向前發展了一步，為後世溫病學說的衛氣營血病機和辨證理論，提供了啟示和藉鑑。可以說，關於外感熱病的衛氣營血病機和辨證理論，是孕育於《內經》而萌芽於《傷寒論》的。進一步發展了衛氣營血病機和辨證理論，並開始引入溫熱病領域，而具體提出"衛分"、"氣分"、"營分"、"血分"的病理病證概念的，應推明末和清初的醫家吳又可與張石頑。吳氏在《溫疫論》中，論發熱病理有"營衛運行之機，乃為邪之所阻，吾身之陽氣，為邪所遏，故為熱矣"(原病)之說；論氣血的病變有"應下稽遲，血竭氣耗，內熱煩躁"(神虛譫語)，"火邪壅閉，耗氣搏血"(補瀉兼施),"血液為熱所搏，變證迭起"(注意逐邪勿拘縮糞)等，並提出溫熱病"氣分"、"血分"的病變概念，如："凡疫邪留於氣分，解以戰汗；留於血分，解以發斑"，指出"氣屬陽而輕清，血屬陰而重濁；是以邪在氣分則易疏透，邪在血分恆多膠滯"(發斑戰汗合論)；此外還明確提出："邪之傷人也，始而傷氣，繼而傷血"(損復)的病理演變次第。張石頑在其所著《傷寒綴論》、《傷寒緒論》中，首先提出"傷寒自氣分而傳入血分，溫熱由血分而發出氣分"的新穎見解。在論述《熱病》中說："凡溫病，熱病，營未交者可治，陰陽交者必死。夫所調'營未交'者，言營分熱毒之色，未交通於衛分也"：在論述《溫病》中說："若熱不止而脈澀，咽痛，胸滿多汗者，此熱傷血分也"。以上論述，均明確指出了衛分、氣分、營分、血分病變的傳變關係。此外，張氏還明確提出和論述了"熱鬱心包"的病理和證候。如說："酷暑道途中，卒然暈仆，為暑風卒倒，此熱毒湧痰壅塞心包也"(《中暑》)；"傷寒差後，半月十日以來，終不惺惺，錯語少神，……餘熱留在心包也"(《遺熱》)；"熱既鬱於心包，則解煩誠不可緩"(大青龍湯方釋下)。吳又可和張石頑上述一係列論識，不少具有創造性的新見，為溫熱病衛氣營血病機和辨證理論的發展應用，作出了重要貢獻。而系統地、全面地論述溫熱病衛氣營血病理變化，形成完整的病機理論和辨證綱領的是清初溫病學家葉天士。他認為溫病的病理變化主要是衛氣營血的功能失常或其實質受損。如溫病初起，邪犯衛表或邪傷肺衛，使衛氣受傷或鬱阻，致衛外功能障礙，即為邪入衛分的主要病機；邪入氣分，由於熱邪流連，滯留三焦或裡縮陽明，可致邪熱傷氣，氣機鬱阻，或氣熱熾盛，耗氣灼津，即為邪入氣分的主要病機；邪入營分、血分，由於"營分受熱，則血液受劫，心神不安"，或"火邪劫營"，營陰虧損，或"外熱一陷，裡絡就閉"，致"包絡受病"，或熱邪"耗血動血"，或與瘀傷宿血"挾熱而搏"，或"熱邪陷入與血相結"等等，病理變化主要為營、血及其密切連屬的心與心包等藏器的實質損害。其次，用以闡明溫病受病部位和病情程度的淺深輕重：衛分病主表，病位最淺，病情較輕。氣分病雖已入裡，傷及正氣，但主要是臟腑氣機功能的改變，雖較衛分為深、重，但與營、血分相對來說，則仍較輕、淺。至營分、血分的病變不但深入營、血，並且已深入和傷及心與心包以及肝、腎等重要藏器，所以病位深而病情重，尤以血分最為深重。第三是闡明了衛氣營血病理變化的相互影響與傳變次第，並以此說明溫病發展演變的病理過程和規律，這就是葉天士所提出的"衛之後，方言氣，營之後，乃言血"的一般過程，和"逆傳心包"與"入營猶可透熱轉氣"的特殊演變，也就是"順傳"和"逆傳"的傳變規律。由此可見，葉天士關於溫病衛氣營血病機理論的最大特點，就是既分別論述了衛、氣、營、血的具體病理變化，又深入闡明了其互相影響與傳變的內在規律，從而認識到衛、氣、營、血是互相影響、密切關聯的整體病理過程。再經其他溫病學家的相繼補充發展而愈加完善和系統，成為主要用於溫熱病領域的獨特的衛氣營血病機理論。如再同相應的證候表現與治法方藥聯係起來，就成為溫病的衛氣營血辨證綱領。就溫熱病而言，引致衛氣營血病變的主要原因是溫熱病邪的侵襲。由於溫為陽邪，"陽邪從陰，必傷衛氣"(陳平伯《外感溫熱病篇》第1條自注)；"暑傷氣分，濕亦傷氣"(葉天士《三時伏氣外感篇》)。溫熱病邪屬邪熱壯火，兼以熱變最速，最易化火成毒而傷氣耗氣，若兼濕邪，濕熱更能困鬱氣機。若熱邪深入營血，則直接傷營耗血，損傷血絡，常致出血、蓄血和血結。溫熱病邪傷及臟腑經絡津液，也可使衛氣營血發生相應的病理變化，反之亦熱。如肺主氣屬衛，胃為衛之本，溫邪上受，每多肺胃受病。或首先犯肺，肺合皮毛而主衛表，故多同時傷及衛分或衛、氣俱傷。心主血屬營，熱邪深入心和心包，多致營血受損或瘀滯不暢；而營氣通心，營血同源，邪熱深入，劫灼營血，則可致心包受邪，逼亂神明，或致心陰受劫和心失所營。再如熱邪劫灼津液，營血亦必虧虛，陰液虧涸則氣亦隨之衰少，致津傷及氣或氣隨液脫等等。因此，衛氣營血的病機演變，也包括了衛氣營血密切連屬的臟腑經絡與津液陰精的病理生理變化。出於衛氣營血在生理分布上有表裡淺深的不同，因而在其病理變化上，就導致疾病有淺深輕重，病邪有進退出入，正氣有盛衰強弱和正邪有消長進退等變化。溫熱病邪的感受，多先從肌表侵襲，或雖從上受，亦先傷衛分，所以衛分最先受邪，衛氣最先受傷，這就是溫病的初起階段。氣分病變為病邪入裡，邪熱熾盛，傷氣耗津，困鬱氣機，病情較為深重，但正氣充盛，奮力驅邪，正邪交爭，猶可驅邪外出。營分病變為邪熱入營，消灼營陰，並可內陷心包，阻閉神明，病邪又深入一層，但正氣尚未大傷，治療得當，仍可轉出氣分而解。血分病變則熱邪更加深入，不但傷血動血，而且深入心、肝、腎等重要藏器，導致昏譫痙厥，並且耗灼陰精，傷殘正氣，致邪實正虛，氣陰兩竭，故病情最為深重。至於其常見的傳變方式有如下幾種：一是順傳，即自衛分傳入氣分，自氣分傳入營分，再由營分深入血分；或由上焦傳入中下二焦者，皆謂之順傳。這種傳變反映了病邪由淺而深，病情由輕到重的漸進的發展過程，最為常見。二是逆傳，即病邪自衛分直接傳入營分或內陷心包，亦即葉天士所提出的"逆傳心包"。王孟英總結為"邪從氣分下行為順，邪入營分內陷為逆"和"由上焦氣分以及申下二焦者為順傳"。並解釋其機理為"不但藏病傳藏為順，而自上及中，順流而下，其順也有不待言者","唯包絡上居膻中，邪不外解，又不下行，易於襲入，是以內陷營分者為逆傳也"(葉天士《溫熱論》王孟英注)。三是起病即發於營分、血分，而後轉出氣分，此種多見於"伏氣溫病"，即王孟英所說："若伏氣溫病，自裡出表，乃先從血分而後達於氣分，不比外感溫邪由衛及氣，自營而及血也"(同前引)。這種傳變方式，反映了病邪由裡達外，病情由重轉輕的發展變化。此外，由於病邪性質和疾病種類的不同，衛氣營血的傳變和轉歸，又各具特點。一些溫病可以只現衛分或氣分病變，而不再傳入氣分和血分；另有一些溫病，發病後迅即進入營血，或一開始即發於營分、血分；營分病變，有因開達熱邪轉出氣分而解者，有愈於營分者；血分病變，亦有轉出氣分而解或愈於血分者；同時，還有因營血極度傷耗，臟腑嚴重受損，以及正衰精竭，而致不良轉歸者。
衛氣營血辨證論治，就是依據衛氣營血病理演變的證候表現與病機所在，而確定相應治療法則與方藥。概括來說，病在衛表或肺衛，病機為衛氣被鬱或邪傷肺衛，治療原則宜辛涼解表，透邪外出。如兼濕邪，則宜兼宣化表濕以為治，不使與熱相搏。忌用辛溫發汗解表和寒涼鬱遏之品。氣分病變的病位主要在陽明胃腸和手太陰肺，病機核心是邪入氣分，裡熱熾盛，臟腑氣傷，正邪劇烈交爭。治療原則宜清氣洩熱或清熱解毒。由於溫為陽邪、熱邪，氣分病又每多熱盛津傷，故宜選用辛寒、甘寒或苦寒合甘寒乃至與鹹寒合用的治法和方藥，於清熱之中兼以生津，而忌純用苦寒之劑，以免苦寒化燥傷陰之弊。若巳裡結陽明者，則宜攻下實熱。對於濕熱鬱蒸氣分者，則宜清氣化濕，除濕洩熱，濕熱分消以為治，並針對其具體病變，分別來用疏利透達，分消走洩，或辛開苦降，宜展氣機等不同法則，而不宜僅恃清熱或攻下之法。營分病變是熱邪已深入營分或陷入心包，主要病機為營熱熾盛，營陰消灼，營熱擾心或熱閉包絡，治療原則宜清營洩熱，或透營轉氣，使營分邪熱轉出氣分而解；若已熱陷心包，神明阻閉者，即宜同時清營透絡，清心開竅。血分病變是邪熱已深入心、肝、腎等重要藏器，既有熱盛動血的一面，又有熱盛血瘀的一面。因此，治療原則即宜涼血解毒，活血化瘀，即"涼血散血"的治法。同時，再針對不同病情分別兼以涼肝息風、養陰潛鎮或清心開竅的治法。如氣陰大傷，正氣衰竭者，又須益氣救陰，回陽固脫以為治。有關衛氣營血病機的辨證論治原則，總括起來，就是葉天士提出的"在衛汗之可也，到氣才可清氣；入營猶可透熱轉氣；入血……直須涼血散血"的著名治療綱領(《溫熱論》第八條)。總之，衛氣營血的辨證意義，主要在於辨識病位之深淺、病勢之順逆和病情之輕重。在治療上，總的著眼點是驅邪外出和撤熱存陰，力求疏泄透達於外而避免入裡內陷。故無論辛涼解散、清氣洩熱、攻下逐瘀、透營轉氣、涼血散血等治法，都包含和寓有使邪有出路和養陰保津的指導思想。至於一般的營衛不和、藉氣虛少或營血不足等病證，則主要是調和營衛與調和氣血的關係，使之趨於協調和諧，以及養營益氣，補益營血等治法，可參看"氣血病機"章有關內容。