肾盂肾炎的致病菌绝大多数为革兰氏阴性杆菌，以大肠杆菌最常见，主要感染途径是上行性感染，即致病菌由尿道上行入膀胱引起膀胱炎，继而沿输尿管向上蔓延至肾脏，导致肾盂肾炎。少数患者肾盂肾炎来源于血性感染，主要致病菌为金黄色葡萄球菌、沙门菌属、铜绿假单胞菌和念珠菌。当肾脏结构受损或患有糖尿病，长期使用糖皮质激素或免疫抑制剂以及其他慢性消耗性疾病者抵抗力下降，细菌易由血流侵入肾脏。