大量饮清水后尿量增多的主要原因是肾血浆流量增加和血浆胶体渗透压降低。正常情况下，人体每天生成的原尿可达180升左右，但最终排出的尿液只有1.5升左右，这是因为肾小管的重吸收作用。而大量饮清水后，首先会使血浆晶体渗透压降低。
肾血浆流量的变化影响
肾小球滤过率改变： 大量饮清水后，血容量增加，肾血浆流量也会增多。肾血浆流量增多会使肾小球滤过率升高。例如，正常情况下肾血浆流量相对稳定，当大量饮清水后，肾血浆流量可增加，从而使单位时间内通过肾小球的血浆量增多，肾小球滤过的原尿生成量也就增多。滤过平衡情况： 肾血浆流量增多还会影响滤过平衡的位置。正常时，肾小球毛细血管中血浆胶体渗透压逐渐升高，达到一定程度时会与肾小球毛细血管血压相等，此时滤过停止。而当肾血浆流量增多时，血浆胶体渗透压升高的速度减慢，滤过平衡就会向出球小动脉端移动，肾小球滤过的面积相对增大，进而使肾小球滤过率增加，最终导致尿量增多。
血浆胶体渗透压的改变
胶体渗透压降低： 大量饮清水后，水分被吸收进入血液，使血浆蛋白浓度稀释，血浆胶体渗透压降低。血浆胶体渗透压是阻止血浆液体滤出血管的力量，当血浆胶体渗透压降低时，肾小球有效滤过压就会升高。有效滤过压升高会促使更多的液体从肾小球滤过进入肾小囊，从而使原尿生成增多，最终导致尿量增加。比如，正常血浆胶体渗透压有一定数值，大量饮清水后，血浆胶体渗透压明显下降，有效滤过压升高，使得更多的液体被滤过。对肾小管重吸收的影响： 血浆胶体渗透压降低还会影响肾小管对水的重吸收。因为肾小管周围毛细血管中血浆胶体渗透压降低，而组织液胶体渗透压变化相对较小，这样就会使肾小管上皮细胞重吸收水分的动力减小，肾小管对水的重吸收减少，进而导致尿量增多。
抗利尿激素的变化
抗利尿激素分泌减少： 大量饮清水后，血浆晶体渗透压降低，对下丘脑渗透压感受器的刺激减弱，使得下丘脑 - 神经垂体合成和释放抗利尿激素减少。抗利尿激素的主要作用是促进肾小管和集合管对水的重吸收。当抗利尿激素分泌减少时，肾小管和集合管对水的重吸收减少，尿液就会稀释，尿量随之增多。例如，正常情况下抗利尿激素维持着一定的分泌量来调节水的重吸收，大量饮清水后抗利尿激素分泌减少，重吸收水的量减少，尿量明显增加。远曲小管和集合管重吸收水减少： 由于抗利尿激素分泌减少，远曲小管和集合管对水的通透性降低，水的重吸收也就减少，更多的水分随尿液排出，从而导致尿量增多。