原发感染指的是个体首次感染结核分枝杆菌的情况，这种感染通常发生在儿童身上。原发感染的主要传播途径是通过空气中悬浮的尘埃颗粒侵入人体肺部。如果不及时治疗，原发感染有可能引发全身粟粒性结核病。

当结核分枝杆菌伴随飞沫和尘埃通过呼吸道进入肺泡时，会被巨噬细胞所吞噬。然而，由于细菌细胞壁上的碳酸脑苷脂能够抑制吞噬体与溶酶体的融合，使得巨噬细胞无法有效地杀死或溶解这些细菌。因此，结核分枝杆菌能够在巨噬细胞内部大量增殖，最终导致细胞死亡并释放出更多的细菌。这些释放出来的细菌可能继续在外周环境中繁殖，或者再次被其他巨噬细胞吞噬，从而形成新的感染循环。这一系列的过程会导致渗出性炎症病灶的出现，即所谓的原发灶。原发灶内的结核分枝杆菌可以通过淋巴管道扩散至肺门淋巴结，进而引起淋巴管炎和淋巴结肿大。在X射线胸片上，这种病变表现为哑铃状的影像，被称为原发综合征。随着机体对结核分枝杆菌产生免疫反应，大多数原发灶会逐渐纤维化并钙化，最终实现自我愈合。但是，在原发灶内仍可能存在少量的结核分枝杆菌，它们可以持续地刺激机体增强已经形成的抗结核免疫力，同时也可能是未来发生内源性感染的潜在源头。对于一些免疫力较低的人群来说，结核病分枝杆菌可能会通过淋巴系统或血液循环扩散至全身，从而引发全身粟粒性结核或结核性脑膜炎等严重疾病。