大便黑色带血可能由多种原因引起。一般来说，上消化道出血是常见原因之一，比如胃、十二指肠溃疡出血时，血液经过消化道消化后，血红蛋白中的铁与肠道内硫化物结合形成硫化铁，就会使大便呈黑色，像胃溃疡患者中约有10% - 25%会出现黑便带血的情况。
上消化道疾病导致
胃溃疡： 胃溃疡是胃黏膜被胃酸和胃蛋白酶消化形成的慢性溃疡。当溃疡侵蚀到血管时，就会引起出血，出血量较少时，血液在肠道内停留时间较长，大便就会呈现黑色带血的情况。患者可能会有周期性上腹痛，疼痛多在餐后半小时到1小时出现。十二指肠溃疡： 十二指肠溃疡是十二指肠黏膜被胃酸和胃蛋白酶消化形成的溃疡。其出血机制与胃溃疡类似，当溃疡累及血管时会出血，导致大便黑色带血。患者多有空腹疼痛，疼痛常在餐后3 - 4小时出现，进食后缓解。
下消化道疾病导致
结肠息肉： 结肠息肉是结肠黏膜表面突出的赘生物。较小的息肉一般无症状，但较大的息肉可能会出现便血，血液与大便混合，可表现为大便黑色带血。部分患者可能会有腹痛、腹泻等症状。直肠癌： 直肠癌是直肠黏膜的恶性肿瘤。肿瘤组织生长迅速，血供丰富，容易发生溃烂出血。患者除了大便黑色带血外，还可能伴有排便习惯改变，如便秘与腹泻交替出现，大便变细，里急后重等症状。
全身性疾病导致
血小板减少性紫癜： 这是一种因血小板减少引起的出血性疾病。由于血小板数量减少或功能异常，凝血功能受到影响，容易出现消化道出血，从而导致大便黑色带血。患者还可能有皮肤紫癜、鼻出血、牙龈出血等表现。血友病： 血友病是一组遗传性凝血功能障碍的出血性疾病。患者体内缺乏某些凝血因子，导致凝血功能异常，可能会出现消化道出血，表现为大便黑色带血。患者自幼有出血倾向，轻微创伤后可能出血不止。