腎盂腎炎最常見的致病菌為革蘭陰性桿菌,其中以大腸埃希菌最為常見,約占全部尿路感染的85%。其次為克雷伯桿菌,變形桿菌,檸檬酸桿菌等,感染途徑主要為上行感染,病原菌就由尿道上行至膀胱甚至是輸尿管引起的感染。在正常情況下前尿道和尿道口周圍定居者少量細菌被溶血鏈球菌、乳酸菌、葡萄球菌和類白喉桿菌等。
但并不致病,在某些因素比如性生活,尿路梗阻醫源性操作,生殖器感染等可導致上行感染的發生。次為血行感染是致病菌通過血液到達腎臟和尿路,還其他部位的感染引起的。
這種感染途徑少見不足2%,多發生于患有慢性疾病或者是接受免疫制劑治療的患者。常見的病原菌有金黃色葡萄球菌,沙門菌屬,假單胞菌屬和白色念珠菌屬。還有直接感染是指泌尿系統周圍器官組織發生感染時,偶可直接嵌入到泌尿系統導致感染。
還有淋巴道感染盆腔和下腹部的器官感染時可以從淋巴道感染泌尿系統,但這種情況比較罕見。