引起无痛性血尿的原因众多，包括泌尿系统肿瘤（如膀胱癌、肾癌）、泌尿系统结石（如肾结石、输尿管结石）、泌尿系统感染（如急性膀胱炎、肾盂肾炎）、其他原因（如肾小球疾病、药物因素、剧烈运动、全身性疾病等）。泌尿系统肿瘤中膀胱癌多见于50-70岁男性，与长期接触苯胺类化学物质、吸烟等有关，表现为间歇性无痛性肉眼血尿；肾癌多见于40岁以上男性，与吸烟、肥胖、高血压等相关，多为无痛性间歇发作的全程肉眼血尿。泌尿系统结石中肾结石可见于各年龄段男性，移动时损伤黏膜致血尿，伴肾区疼痛；输尿管结石有突发性腰腹部绞痛及血尿。泌尿系统感染中急性膀胱炎多见于女性，细菌感染致膀胱黏膜充血出血，伴膀胱刺激症状；肾盂肾炎各年龄段均有，女性多，细菌上行感染致血尿，伴发热、腰痛等。其他原因里肾小球疾病如IgA肾病有前驱症状后发作性肉眼血尿；药物因素可因影响凝血或致泌尿系统不良反应引起血尿；剧烈运动后可出现一过性运动性血尿；全身性疾病因凝血功能异常或自身免疫病累及泌尿系统致血尿。
肾癌：多见于40岁以上的中老年人，男性略多于女性。肾癌的血尿多为无痛性间歇发作，常为全程肉眼血尿，有时可伴有条状血块。其发病与吸烟、肥胖、高血压等因素相关，肿瘤侵犯肾盂、肾盏时会引起血尿。
泌尿系统结石
肾结石：可见于各个年龄段，男性多于女性。肾结石在移动过程中会损伤肾盂、输尿管黏膜，导致黏膜出血从而引起血尿，多为镜下血尿，也可见肉眼血尿，同时可伴有肾区疼痛，疼痛可为隐痛或绞痛。结石的形成与尿液中某些成分浓度过高、尿路梗阻等因素有关。
输尿管结石：临床表现为突发性的腰腹部绞痛，疼痛较为剧烈，同时可伴有血尿，血尿一般为镜下血尿，少数为肉眼血尿。输尿管结石的形成与肾结石类似，也是尿液中成分异常导致结晶析出形成结石，进而损伤尿路黏膜引起出血。
泌尿系统感染
急性膀胱炎：多见于女性，尤其是性生活活跃期女性和绝经后女性。主要是由于细菌感染引起，致病菌多为大肠埃希菌等。炎症刺激膀胱黏膜导致黏膜充血、水肿、出血，从而出现无痛性血尿，常伴有尿频、尿急、尿痛等膀胱刺激症状。
肾盂肾炎：可发生于各个年龄段，女性发病率远高于男性。多由细菌上行感染引起，炎症累及肾盂、肾实质时会出现血尿，一般为镜下血尿，也可有肉眼血尿，同时伴有发热、腰痛、尿频、尿急、尿痛等症状。
其他原因
肾小球疾病：如IgA肾病，多见于儿童及青少年，男性多见。发病前常有上呼吸道感染等前驱症状，然后出现发作性的肉眼血尿，可伴有蛋白尿、腰痛等，血尿多为无痛性。其发病与免疫复合物沉积在肾小球系膜区有关。
药物因素：某些药物也可能引起无痛性血尿，如环磷酰胺等化疗药物，长期服用抗凝剂如华法林等，这些药物可能会影响凝血功能，导致泌尿系统出血。长期服用某些抗生素，如磺胺类药物，也可能引起泌尿系统的不良反应导致血尿。
剧烈运动：部分健康人在剧烈运动后可出现一过性的无痛性血尿，称为运动性血尿。多见于长跑、打篮球等剧烈运动后，其发生机制可能与肾脏缺血、红细胞破裂等有关，一般休息后血尿可自行消失。但如果血尿持续不缓解或伴有其他不适，也需要进一步检查排除其他疾病。
全身性疾病：如血小板减少性紫癜、白血病等血液系统疾病，由于凝血功能异常，可导致泌尿系统出血，出现无痛性血尿。此外，系统性红斑狼疮等自身免疫性疾病累及泌尿系统时，也可能出现血尿。
