尿路结石患者尿血主要有三方面原因：一是结石移动摩擦损伤尿路黏膜，如不同部位结石移动会刮擦相应部位黏膜致血管破裂；二是结石引起尿路炎症反应，使血管通透性增加致红细胞进入尿液；三是结石导致尿路梗阻后继发损伤，梗阻致上方尿路压力增高，使肾实质血管受影响及尿路黏膜更易受损而尿血，不同人群因自身特点尿血情况有差异。
尿路结石在尿路中移动时，会反复摩擦尿路黏膜。例如，肾脏内的结石进入输尿管，结石表面不光滑，在输尿管内移动过程中，会不断刮擦输尿管的黏膜组织。根据相关研究，这种机械性的摩擦会导致黏膜的血管破裂，从而引起尿血。不同部位的结石，如肾结石、输尿管结石、膀胱结石等，都可能因为结石的移动摩擦相应部位的尿路黏膜而出现尿血症状。对于儿童尿路结石患者，由于其尿路黏膜相对娇嫩，结石摩擦更容易导致尿血情况的发生，且需要特别注意避免过度的结石移动刺激。
结石引起尿路炎症反应
结石长期存在于尿路中，会引发局部的炎症反应。结石作为异物，会激活尿路局部的炎症细胞，导致炎症介质的释放。这些炎症介质会使血管的通透性增加，原本正常情况下被血管壁阻挡在血管内的红细胞就会透过血管壁进入尿液中，进而出现尿血。例如，输尿管结石患者，结石周围往往会有炎症细胞浸润，炎症导致的血管通透性改变是尿血的一个重要原因。在老年尿路结石患者中，由于机体免疫力相对较低，结石引起的炎症反应可能更为明显，尿血的情况也可能相对更易发生。
结石导致尿路梗阻后继发损伤
当尿路结石造成尿路梗阻时，会引起梗阻上方尿路的压力增高。比如，输尿管结石引起输尿管梗阻后，肾脏产生的尿液无法顺利排出，肾盂内压力升高，这会导致肾实质内的血管受到影响，进而引起血管破裂出血。同时，梗阻还会使尿路黏膜在高压下更容易受损，进一步加重尿血的情况。对于妊娠期尿路结石患者，由于孕期生理变化，尿路本身可能存在一定的生理性梗阻倾向，合并结石后梗阻情况可能更易发生，从而导致尿血的风险增加。
