Гнойный экссудат характеризуется наличием большого количества полиморфно-ядерных лейкоцитов, главным образом погибших и разрушенных (гнойные тельца), ферментов, продуктов аутолиза тканей, альбуминов, глобулинов, иногда — нитей фибрина, особенно нуклеиновых кислот, обусловливающих высокую вязкость гноя. Вследствие этого гнойный экссудат является достаточно мутным, с зеленоватым оттенком. Он характерен для воспалительных процессов, вызванных кокковой инфекцией, патогенными грибками или химическими флогогенами, такими как скипидар, отравляющие вещества. Нередко гнойный экссудат бывает окрашен в красно-бурый или бурый цвет от примеси крови или кровяного пигмента.
Под микроскопом видно огромное количество гнойных клеток: одни из них хорошо сохранившиеся, другие сморщены, зернисты, нередко в стадии полного распада.
При оформившейся эмпиеме — сплошная масса детрита и отмерших гнойных клеток, жировые капли, иногда кристаллы гематоидина и холестерина и почти всегда обильная микрофлора. Своеобразная и нечасто встречающаяся картина наблюдается при так называемой плевральной эозинофилии. В этих случаях до 75% клеток плеврального выпота являются эозинофильными полинуклеарами, тогда как обычно их встречается 1—5%. В крови обычно в этих случаях эозинофилия отсутствует. Массивная эозинофилия (до 75—80%) может наблюдаться и при повторных пункциях в стадии резорбции гемоторакса.