呕血伴有黑便通常是上消化道出血导致的，上消化道出血中常见的原因有消化性溃疡，据统计，大约有10%-15%的消化性溃疡患者会出现呕血和黑便的情况。
消化性溃疡引起
胃溃疡：多与幽门螺杆菌感染、长期服用非甾体抗炎药等有关。患者会有慢性、周期性、节律性上腹痛，当溃疡侵蚀血管时就可能出现呕血和黑便，出血量少时粪便隐血试验阳性，出血量多则会呕血，同时排黑便。十二指肠溃疡：主要是幽门螺杆菌感染和胃酸分泌过多引发。典型表现是空腹疼痛，进食后缓解，同样当溃疡累及血管时会出现呕血、黑便症状，出血量大时可能出现头晕、心慌等失血表现。
食管胃底静脉曲张破裂
肝硬化：长期的乙肝、丙肝等肝病发展到肝硬化阶段，会导致门静脉高压，进而引起食管胃底静脉曲张。当曲张的静脉破裂时，就会出现大量呕血，颜色多为鲜红色，随后多伴有黑便，出血量往往较大，病情比较凶险。
急性糜烂出血性胃炎
应激因素：严重创伤、大手术、大面积烧伤、颅内病变等应激状态下，胃黏膜会发生急性糜烂、出血。比如严重外伤患者，可能在应激后出现呕血伴有黑便，一般有明确的应激事件作为诱因。药物因素：长期服用非甾体抗炎药，像阿司匹林等，会损伤胃黏膜，导致胃黏膜糜烂、出血，从而出现呕血和黑便情况，有长期服用这类药物病史的人需警惕。
胃癌
肿瘤侵蚀血管：胃癌患者肿瘤生长过程中会侵蚀周围血管，当血管破裂时就会引起呕血，血液经过肠道消化后会排出黑便。患者还可能伴有消瘦、食欲不振、上腹部疼痛等症状，且症状会逐渐加重。