无缘无故吐血可能由多种原因引起。上消化道疾病是常见原因之一，比如胃溃疡，据统计，有10% - 25%的胃溃疡患者可能会出现呕血症状，主要是因为溃疡侵蚀了胃内的血管，导致出血后血液经口腔吐出；十二指肠溃疡也可能引发吐血，其出血机制与胃溃疡类似，溃疡处的血管被侵蚀破裂出血。
呼吸系统疾病导致
肺部疾病：肺结核就是常见的引发无缘无故吐血的呼吸系统疾病。肺结核患者肺部的病灶会破坏肺部的血管，导致出血，一般还会伴有咳嗽、低热、盗汗等症状。支气管扩张也是原因之一，支气管扩张会使支气管壁的血管受损，引起反复咯血，甚至大量吐血，患者通常有长期咳嗽、咳大量脓痰的病史。
血液系统疾病所致
血小板减少性紫癜：由于血小板数量减少或功能异常，导致凝血功能出现障碍，容易引起出血，其中就包括口腔、鼻腔、胃肠道等部位的出血，也可能表现为无缘无故吐血。患者皮肤还可能出现紫癜、瘀斑等症状。白血病：白血病患者的骨髓造血功能异常，导致血小板生成减少，同时白细胞的异常增生可能会浸润血管壁，使血管容易破裂出血，从而出现吐血的情况，还常伴有发热、贫血、乏力等全身症状。
其他可能原因
全身性疾病：比如流行性出血热，这是由病毒引起的自然疫源性疾病，会影响血管的通透性和凝血功能，导致出血，可出现吐血现象，同时伴有发热、低血压休克、肾脏损害等表现。服用某些药物：长期服用非甾体抗炎药，如阿司匹林等，可能会损伤胃黏膜，引起胃黏膜出血，严重时就会出现吐血症状。这类药物会抑制体内前列腺素的合成，而前列腺素对胃黏膜有保护作用，长期服用后胃黏膜保护机制被破坏，容易引发出血。