尿路结石形成机制涉及尿液成分异常、尿液酸碱度异常、泌尿系统结构异常及其他因素。尿液成分异常包括成石物质排出过多（钙、草酸、尿酸等）和抑制成石物质减少（枸橼酸）；尿液酸碱度异常会分别易形成尿酸/胱氨酸结石或磷酸钙/磷酸镁铵结石；泌尿系统结构异常有尿路梗阻（致尿液停滞、利于细菌生长繁殖促结石）和尿路异物（成晶体附着核心促结石）；其他因素包含年龄与性别（儿童少见，中老年发生率高，男性高于女性）、生活方式（饮水少致尿液浓缩、饮食不均衡影响尿液成分）、病史因素（泌尿系统感染及曾患尿路结石者易再形成结石）。
一、尿液成分异常
成石物质排出过多：
钙：正常情况下，人体通过肠道吸收和骨骼代谢维持钙的平衡。当尿钙排泄增加时，如一些患有原发性甲状旁腺功能亢进的患者，甲状旁腺激素分泌过多，会导致骨钙大量释放，使血钙升高，进而尿钙排出增多。长期高钙饮食的人群，尿钙排出也会相应增加。尿液中钙浓度升高，就容易与草酸等结合形成草酸钙结石。有研究表明，尿钙排泄量超过正常范围的人群，尿路结石的发生率明显高于尿钙排泄正常的人群。
草酸：人体内草酸的来源有内源性和外源性。内源性草酸由肝脏合成，外源性草酸可从食物中摄取，如菠菜、苋菜等富含草酸的食物摄入过多时，会使尿草酸排泄增加。当尿草酸浓度异常升高时，就容易与钙离子结合形成草酸钙结石。例如，长期大量食用菠菜的人，其尿液中草酸水平可能会显著升高，增加了尿路结石形成的风险。
尿酸：尿酸是嘌呤代谢的终产物。当嘌呤代谢紊乱时，如患有痛风的患者，或者长期高嘌呤饮食的人群，会导致尿酸生成过多；而一些肾脏疾病患者，尿酸排泄减少。尿中尿酸浓度过高时，就容易形成尿酸结石。临床数据显示，痛风患者中尿路结石的发生率明显高于普通人群，就是因为尿酸代谢异常导致尿酸结石形成的风险增加。
抑制成石物质减少：
枸橼酸：枸橼酸能与钙离子结合，抑制草酸钙结晶的形成和聚集。一些疾病会导致枸橼酸分泌减少，如肾小管性酸中毒患者，肾小管功能异常，使枸橼酸重吸收减少或分泌减少，尿中枸橼酸浓度降低，从而降低了对草酸钙结晶的抑制作用，增加了尿路结石形成的可能性。
二、尿液酸碱度异常
酸性尿：当尿液呈酸性时，容易形成尿酸结石和胱氨酸结石。例如，在酸性环境下，尿酸的溶解度降低，容易析出结晶形成尿酸结石。一些泌尿系统感染细菌能分解尿素产生氨，使尿液碱化，而另一些情况会导致尿液酸化，如痛风患者由于尿酸代谢异常，常伴有酸性尿，增加了尿酸结石形成的风险。
碱性尿：碱性尿容易形成磷酸钙、磷酸镁铵结石。例如，尿路感染时，某些细菌分解尿素产生氨，使尿液pH升高呈碱性，尿中的磷酸钙、磷酸镁铵等容易沉淀形成结石。
三、泌尿系统结构异常
尿路梗阻：如果存在输尿管狭窄、前列腺增生等情况，会导致尿液排出受阻。尿液在尿路中停滞，会使尿液中的成石物质更容易沉积，同时尿液停滞还会有利于细菌生长繁殖，细菌感染又会促进结石形成。例如，前列腺增生的患者，由于尿道梗阻，尿液排出不畅，尿液中的晶体物质容易在局部沉积，长期以往就容易形成尿路结石。而且梗阻部位以上的尿液潴留，会使尿液中一些物质浓度升高，进一步促进结石形成。
尿路异物：尿路中的异物，如留置的尿管、手术缝线等，会成为尿液中晶体附着的核心，促使结石形成。例如，长期留置尿管的患者，尿管表面容易吸附尿液中的晶体物质，逐渐形成结石。
四、其他因素
年龄与性别：
年龄：儿童尿路结石相对少见，但也有发生。儿童尿路结石的形成可能与先天性尿路结构异常、代谢性疾病等有关。随着年龄增长，中老年人群尿路结石的发生率逐渐升高。这是因为随着年龄增加，肾脏的浓缩功能下降，同时一些代谢性疾病的发生率升高，如前列腺增生等导致尿路梗阻的情况增多，这些因素都增加了尿路结石形成的风险。
性别：一般来说，男性尿路结石的发生率高于女性。这可能与男性的生理结构有关，男性尿道较长且有前列腺增生等情况的发生率相对较高，容易导致尿路梗阻；同时男性的代谢特点也可能使他们更容易出现尿液成分异常，如尿酸代谢异常等情况相对较多，从而增加了尿路结石的形成风险。
生活方式：
饮水过少：长期饮水不足会导致尿液浓缩，尿液中成石物质的浓度相对升高，容易形成结石。例如，在高温环境下工作的人群，或者平时不爱喝水的人，尿液持续浓缩，增加了尿路结石形成的可能性。
饮食不均衡：如前面提到的长期高钙、高草酸或高嘌呤饮食等，都会影响尿液成分，增加尿路结石形成的风险。例如，长期摄入过多高嘌呤食物的人，尿酸生成增加，容易形成尿酸结石。
病史因素：
既往泌尿系统疾病：有泌尿系统感染病史的患者，细菌感染会改变尿液的成分和酸碱度，同时细菌本身也可能成为结石形成的核心，增加结石形成的风险。有过尿路结石病史的患者，复发的可能性较高，因为曾经的结石形成过程中可能导致尿路局部环境改变，更容易再次形成结石。
