尿结石形成与尿液成分异常（如晶体物质浓度升高、pH值改变）、尿路梗阻（各种原因致尿路狭窄或堵塞）、感染因素（细菌等可作结石核心）、其他因素（饮食习惯和生活方式包括饮水量少、缺乏运动、饮食缺某些营养素，全身性疾病如甲状旁腺功能亢进症等相关）有关。
一、尿液成分异常
1.尿液中晶体物质浓度升高
例如尿液中钙、草酸、尿酸、胱氨酸等晶体物质含量增加。以草酸为例，正常情况下，人体摄入的草酸一部分被吸收，一部分随粪便排出，但如果机体草酸代谢异常或者大量摄入富含草酸的食物（如菠菜、巧克力等），尿液中草酸浓度升高，就容易与钙结合形成草酸钙结石。研究表明，高草酸尿症患者发生尿结石的风险显著增加。对于儿童来说，如果日常饮食中草酸摄入过多且肾脏对草酸的排泄功能存在问题，就可能增加尿结石形成风险；女性如果存在内分泌等因素影响草酸代谢，也可能处于相对高风险状态。
尿酸浓度升高也是常见情况，当尿酸排泄增加或者尿酸生成过多时，尿液中尿酸过饱和，就容易形成尿酸结石。一些患有痛风的患者，由于体内嘌呤代谢紊乱，尿酸生成增多，同时尿酸排泄可能也会出现异常，这类人群尿结石的发生率明显高于正常人群。
2.尿液pH值改变
尿液pH值影响结石的形成。例如，尿酸结石多在酸性尿液中形成，而磷酸钙结石则易在碱性尿液中形成。当人体泌尿系统感染时，细菌分解尿素产生氨，使尿液碱化，就为磷酸钙结石的形成创造了条件。对于不同年龄的人群，尿液pH值的变化原因有所不同。儿童如果存在泌尿系统感染，未及时治疗，容易导致尿液pH值改变，增加结石形成可能；女性在孕期由于生理变化，或者绝经后激素水平变化等因素，可能影响尿液pH值，进而影响尿结石形成。
二、尿路梗阻
1.各种原因导致的尿路狭窄或堵塞
如先天性尿路畸形（肾盂输尿管连接处狭窄等）、尿路结石本身造成的梗阻、前列腺增生等。尿路梗阻会导致尿液在尿路中潴留，使尿液中晶体物质更容易沉积，从而促进尿结石的形成。对于儿童先天性尿路畸形患者，由于从幼年时期就存在尿路梗阻情况，尿液引流不畅，随着年龄增长，晶体物质逐渐沉积，尿结石形成的概率大大增加；男性随着年龄增长，前列腺增生的发生率升高，前列腺增生引起尿路梗阻，会影响尿液正常排出，增加尿结石形成风险，而且男性和女性在前列腺增生对尿路影响的机制上虽有相似，但男性发病率相对更高且症状可能更明显。
三、感染因素
1.细菌、感染产物及坏死组织等可作为结石核心
细菌感染时，细菌及其产生的物质可以成为尿结石形成的核心，尿液中的晶体物质围绕这些核心沉积形成结石。例如，变形杆菌等细菌能分解尿素产生氨，使尿液碱化，促进磷酸镁铵和磷酸钙结石形成。儿童如果发生泌尿系统感染，由于自身免疫系统相对较弱，感染容易扩散且难以控制，细菌感染更易导致尿液成分改变和结石核心形成；女性在经期、孕期等特殊时期，泌尿系统感染的风险相对较高，感染后如果未得到有效治疗，就容易引发尿结石。
四、其他因素
1.饮食习惯和生活方式
饮水量过少是一个重要因素，饮水量少会导致尿液浓缩，尿液中晶体物质浓度相对升高，容易析出形成结石。不同年龄人群饮水量要求不同，儿童如果不爱喝水，尿液浓缩情况更明显；成年人中，男性由于可能从事一些出汗较多的工作等原因，如果不注意及时补充水分，也容易导致尿液浓缩。另外，缺乏运动也可能影响尿结石形成，运动少会使骨骼中的钙释放到血液中，进而增加尿液中钙的排泄，如果同时饮水不足，就容易形成结石。
饮食中缺乏某些营养素也可能有影响，例如饮食中缺乏枸橼酸盐，枸橼酸盐能抑制尿液中晶体的聚集，当枸橼酸盐水平降低时，就有利于结石形成。对于不同年龄和性别的人群，饮食结构差异会导致枸橼酸盐摄入不同，儿童如果挑食导致枸橼酸盐摄入不足，女性如果饮食中蔬菜水果摄入过少等，都可能影响枸橼酸盐水平。
2.全身性疾病
一些全身性疾病也与尿结石形成相关，如甲状旁腺功能亢进症，患者甲状旁腺激素分泌过多，会导致血钙升高，尿钙排泄增加，从而容易形成钙结石。不同年龄段的甲状旁腺功能亢进症患者尿结石形成风险不同，儿童患者相对较少见，但一旦发病，对尿液成分的影响更为显著；女性在围绝经期等激素变化时期，甲状旁腺功能可能出现波动，也可能增加尿结石形成风险。
