肾积水是由于尿液从肾盂排出受阻，蓄积后肾内压力增高，肾盂肾盏扩张，肾实质萎缩，功能减退。其发病原因主要有以下几类：
一、尿路梗阻性病变
1. 先天性尿路梗阻： 比如肾盂输尿管连接处狭窄，这是儿童肾积水较为常见的原因之一，多是由于先天发育时该部位的肌层发育异常，导致尿液通过受阻。还有尿道瓣膜，会阻碍尿液从膀胱排出到尿道，进而引起肾积水。2. 后天性尿路梗阻： 泌尿系统结石是常见原因，像肾结石、输尿管结石等，结石会堵塞尿路，使尿液排出不畅。另外，泌尿系统肿瘤也可能导致梗阻，比如肾盂癌、输尿管癌等，肿瘤生长阻塞尿路引发肾积水。还有腹腔内的肿物压迫输尿管，如肠道的肿瘤、腹膜后纤维化等，也会造成尿路梗阻从而引起肾积水。
二、神经源性膀胱
神经源性膀胱是由于神经系统病变导致膀胱和尿道的功能障碍。例如脊髓损伤、糖尿病神经病变等，会使膀胱逼尿肌收缩无力或尿道括约肌不协调，造成尿液潴留，进而反流至肾脏，引起肾积水。这种情况在脊髓损伤患者中较为多见，长期的神经功能障碍会逐渐影响肾脏的排泄功能。
三、膀胱输尿管反流
膀胱输尿管反流是指尿液从膀胱逆流至输尿管和肾盂。婴幼儿由于膀胱输尿管连接部的抗反流机制发育不完善，容易出现反流。当发生反流时，尿液会逆流回肾，反复感染等情况会进一步加重肾积水。另外，成人的膀胱输尿管反流可能由外伤、手术等因素导致局部结构改变引起，同样会引发肾积水。