引起贫血的肾脏原发性疾病有多种多样，如慢性肾炎、慢性肾盂肾炎、肾囊肿病、尿路阻塞、肾结核，以及全身性疾病而伴有肾脏损害者如恶性高血压、播散性红斑狼疮、多动脉炎、淀粉样变等均可伴发贫血。贫血的发生与原发性疾病的性质关系不大，而主要与肾功能衰竭的程度有关。
种贫血的发生机理与多种因素有关。最主要的因素是骨髓造血功能抑制和红细胞破坏增多。
骨髓造血功能抑制是最主要的，这与机体代谢产生的某些毒物滞留在体内有关。红细胞生成素是刺激骨髓产生红细胞的激素，主要由肾皮质分泌。慢性肾病伴肾功能衰竭时，大多数病人肾脏产生的红细胞生成素显著减少。同时，骨髓对红细胞生成素的反应也降低，因此骨髓缺乏足够生成红细胞的刺激。通常认为红细胞生成素产量的减少和骨髓对红细胞生成素的反应降低，是贫血发生的直接原因。慢性肾盂肾炎常使贫血特别严重。
这种贫血的红细胞生存时间在体内有轻度或中度的缩短，因此溶血是加重贫血的一个因素。溶血机制大概是细胞外因素而非细胞本身的缺陷。慢性肾衰尿毒症病人体内的代谢性或机械性环境不利于红细胞的生存。正常红细胞在尿毒症病人的血清中作体外培育，很快发生溶血。贫血的程度与尿毒症的程度有一定关系。
出血不是发生贫血的重要因素，但可使贫血加重，特别是有些病人在晚期常有较严重的鼻衄。约有1/3～1/2病人可发生皮下、胃肠道及泌尿、生殖道出血。
造血物质缺乏。出血如果长期持续存在，长期透析等可以造成缺铁而加重贫血。长期透析还可能造成叶酸的缺乏，特别是病人有食欲不振、进食太少时。这些均可通过有关措施如控制出血、减少透析及补充相关的造血物质加以防治。
