A bronquiolite costuma ocorrer em epidemias, especialmente em crianças < 24 meses, com pico de incidência entre 2 a 6 meses de idade. A incidência anual no primeiro ano de vida é de cerca de 11 casos/100 crianças.

O vírus se alastra do trato respiratório médio para o baixo e atinge os grandes brônquios e não atinge os bronquíolos, causando necrose epitelial e iniciando uma resposta inflamatória. O aparecimento de edema e exsudato é o resultado da obstrução parcial mais pronunciada na inspiração e não leva ao aprisionamento do ar nos alvéolos.

Um lactente tipicamente afetado apresenta sintomas de infecções do trato respiratório superior com aumento progressivo da disfunção respiratória, caracterizado por taquipneia, retrações, estertores e tosse seca. Lactentes mais novos (< 2 meses de idade) e prematuros podem apresentar episódios recorrentes de apneia, seguidos de resolução da apneia e início dos sintomas mais típicos da bronquiolite ao longo de 24 a 48 horas.

Os sinais de disfunção podem incluir cianose perioral, retrações profundas e estertores audíveis. Febre é usual, mas nem sempre presente. No início da doença, os lactentes são aparentemente saudáveis, apesar da taquipneia e das retrações, mas podem ficar profundamente letárgicos à medida que a doença progride. Hipoxemia é a regra nos afetados gravemente.

Vômitos e diminuição da ingesta podem levar a desidratação. A fadiga é seguida de respiração superficial e ineficiente, provocando acidose respiratória. A ausculta revela sibilos, tempo expiratório prolongado e, geralmente, crepitações finas.