消化道出血的原因有多种。一般来说，消化性溃疡是常见原因之一，其中十二指肠溃疡和胃溃疡较为多见，据统计，约有10% - 15%的消化性溃疡患者会发生消化道出血。
一、消化道本身的病变
食管病变： 食管静脉曲张破裂是导致消化道出血的重要原因，多由肝硬化引起门静脉高压所致。食管异物划伤食管黏膜也可能引发出血，比如老人不慎吞咽鱼骨等异物，可能会划破食管黏膜导致出血。胃和十二指肠病变： 除了消化性溃疡，急性糜烂出血性胃炎也会引起消化道出血，常因服用非甾体类抗炎药（如阿司匹林）、大量饮酒等诱发。胃肿瘤，像胃癌，肿瘤组织破溃也会造成出血，随着病情发展，出血情况可能会加重。
二、肠道病变
肠道溃疡： 克罗恩病可引起肠道溃疡从而导致出血，该病是一种慢性炎性肉芽肿性疾病，病变可累及肠道各部位。肠结核也会造成肠道溃疡出血，多继发于肺结核，结核杆菌侵犯肠道引发溃疡出血。肠道肿瘤： 结肠、直肠的肿瘤，如结肠癌、直肠癌，肿瘤生长过程中血管破裂就会导致出血，早期可能表现为少量便血，随着病情进展出血量会增多。肠道息肉也是原因之一，尤其是较大的息肉，表面血管丰富，容易破裂出血。
三、血管病变
动脉瘤： 肠系膜上动脉动脉瘤破裂可引起消化道出血，这种情况相对少见，但一旦发生出血量往往较大。遗传性出血性毛细血管扩张症也会导致血管容易破裂出血，患者皮肤、黏膜等部位可见毛细血管扩张，肠道内的毛细血管扩张也可能引发出血。