代谢性酸中毒可因酸性物质产生过多（如乳酸酸中毒、酮症酸中毒）、酸性物质排出障碍（如肾功能不全、肾小管性酸中毒）、碱性物质丢失过多（如腹泻）引起，不同情况有各自原因和机制，如乳酸酸中毒因组织低灌注缺氧致无氧糖酵解增强使乳酸堆积，酮症酸中毒因糖尿病等致脂肪分解加速产酮体过多等。
一、酸性物质产生过多
1.乳酸酸中毒：
原因：各种原因引起的组织低灌注、缺氧时，无氧糖酵解增强，乳酸生成显著增加。例如，严重的感染、休克、心力衰竭等情况，机体组织处于低灌注状态，细胞无氧代谢增加，导致乳酸堆积。在儿童中，严重的感染性疾病如脓毒症可能引发乳酸酸中毒，因为儿童免疫系统相对不完善，感染容易迅速扩散导致组织灌注不足；而对于有先天性心脏病导致心功能不全的患儿，也可能出现组织缺氧，进而引起乳酸生成增多。
机制：正常情况下，乳酸在肝脏通过糖异生途径被代谢清除，但在缺氧等情况下，乳酸生成速度超过了肝脏的代谢能力，从而导致乳酸酸中毒。
2.酮症酸中毒：
原因：常见于糖尿病患者，当胰岛素分泌不足或作用缺陷时，机体不能有效利用葡萄糖，脂肪分解加速，产生大量酮体。如1型糖尿病患者在胰岛素治疗不规范、感染等诱因下，容易发生酮症酸中毒；在儿童中，1型糖尿病是导致酮症酸中毒的常见原因之一，由于儿童自身免疫功能尚不稳定，容易因病毒感染等诱发糖尿病急性并发症酮症酸中毒。此外，长期饥饿、高脂肪饮食等也可能导致酮体生成过多，引起酮症酸中毒，但相对少见。
机制：脂肪分解产生的脂肪酸在肝脏中氧化生成乙酰乙酸、β-羟丁酸和丙酮，统称为酮体。当机体葡萄糖利用障碍时，脂肪分解增加，酮体生成过多，超过了外周组织的氧化能力和肾脏的排泄能力，导致酮症酸中毒。
二、酸性物质排出障碍
1.肾功能不全：
原因：急、慢性肾功能衰竭时，肾脏的排泄功能受损，酸性物质如硫酸、磷酸等不能有效排出体外，在体内蓄积，引起代谢性酸中毒。对于儿童来说，先天性肾脏发育异常、某些遗传性肾病等可能导致儿童期出现肾功能不全进而引发代谢性酸中毒；而成年人则可能因慢性肾小球肾炎、糖尿病肾病等逐渐进展为肾功能不全。例如，慢性肾小球肾炎在成年人中较为常见，随着病情进展，肾小球滤过率下降，酸性物质排泄减少，导致代谢性酸中毒逐渐加重。
机制：肾脏通过肾小管的分泌功能排泄氢离子，重吸收碳酸氢根离子来维持酸碱平衡。肾功能不全时，肾小管分泌氢离子和重吸收碳酸氢根离子的功能障碍，使得酸性物质在体内潴留，碳酸氢根离子浓度降低，引发代谢性酸中毒。
2.肾小管性酸中毒：
原因：是一组由于肾小管功能障碍引起的代谢性酸中毒。分为近端肾小管性酸中毒（HCO??重吸收障碍）和远端肾小管性酸中毒（氢离子分泌障碍）等类型。例如，某些遗传性疾病可导致肾小管结构或功能异常，从而引发肾小管性酸中毒；一些药物或中毒因素也可能损伤肾小管，导致肾小管性酸中毒。在儿童中，遗传性肾小管性酸中毒相对较多见，如远端肾小管性酸中毒可能与遗传基因突变有关，影响肾小管对氢离子的分泌功能。
机制：近端肾小管性酸中毒主要是近端肾小管对碳酸氢根离子的重吸收减少，导致碳酸氢根离子从尿中大量丢失；远端肾小管性酸中毒则是远端肾小管泌氢障碍，使得氢离子不能有效地分泌到肾小管腔中，从而引起酸性物质在体内蓄积，造成代谢性酸中毒。
三、碱性物质丢失过多
1.腹泻：
原因：严重的腹泻时，大量含有碳酸氢根离子的肠液丢失，如急性胃肠炎引起的严重腹泻，肠道分泌的碱性消化液丢失过多，导致体内碳酸氢根离子减少，引发代谢性酸中毒。在儿童中，腹泻是常见的导致代谢性酸中毒的原因之一，因为儿童肠道功能相对较弱，容易受到感染等因素影响发生腹泻，而且儿童对体液丢失的耐受性较差，一旦发生严重腹泻，很容易出现酸碱平衡紊乱。例如，轮状病毒感染引起的小儿秋季腹泻，若腹泻严重，就可能导致碱性物质丢失过多而出现代谢性酸中毒。
机制：肠道分泌的消化液中含有丰富的碳酸氢根离子，腹泻时这些碱性物质随粪便大量排出，使得体内碳酸氢根离子浓度降低，破坏了酸碱平衡，导致代谢性酸中毒。
