肱桡肌为人体重要的参与肘部活动和前臂活动的器官，当出现肱桡肌疾病时，其形态、质地会发生变化。常见的疾病包括肱桡肌损伤、肱桡肌炎等。
1、肱桡肌损伤
多由外伤导致，检查可见肌腱撕裂、肌纤维细胞坏死、损伤及周围血管、神经组织受损，若伤及血管会有血液浸润，若合并有外伤感染，会有大量白细胞和炎症因子浸润。
2、肱桡肌炎
肱桡肌可发生多发性肌炎与皮肌炎，多发性肌炎以骨骼肌间质性炎症细胞浸润和肌纤维坏死、变性、再生为主要病理特点，若病变同时累及皮肤并伴有特征性皮疹时称为皮肌炎。肌活检可见肌纤维间质、血管周围有炎性细胞浸润，肌纤维破坏变性、坏死、萎缩，肌横纹不清，肌束间有纤维化。
3、肌营养不良
肌营养不良分为进行性肌营养不良和肌强直性营养不良，多发生于四肢，可累及肱桡肌，主要病理变化为肌肉的结构完整性受损，多可出现肌肉萎缩、肌肉假性肥大，肌肉组织活检可见肌纤维坏死与再生同时存在、间质纤维化、间质及肌肉内可见脂肪变性，HE染色可见圆形的嗜酸性不透明纤维浓染。
4、肱桡肌瘫痪
可为外伤损伤支配肱桡肌的神经导致，也可为血钾异常，如低血钾、高血钾导致出现周期性瘫痪，后者多可出现全身的骨骼肌肌肉瘫痪。肱桡肌多因麻痹或没有兴奋信号而失用与肌张力下降，长时间会出现肌肉萎缩。
5、重症肌无力
多为神经肌肉结合部突触后膜的乙酰胆碱受体受自身抗体阻碍，无法正常传达神经兴奋而导致，可累及支配肱桡肌的神经，可见神经肌肉接头的突触间隙加宽，突触后膜皱褶变浅并且数量减少，免疫电镜可见突触后膜崩解，肌纤维本身变化不明显，有时可见肌纤维凝固、坏死、肿胀。慢性病变可见肌萎缩。