腎結石的形成原因複雜，目前腎結石的形成機理尚未完全明確，還處於研究中。就現有研究結果來看，腎結石的形成與以下三點關係密切。
體內可形成結石的物質增多
各種因素導致體內可形成的結石物質增多，長期高鈣飲食及身體疾病使得尿液中的鈣、磷等的濃度增高，而這些物質往往以化合物的形式存在，如草酸鈣。當尿液中草酸鈣的含量增多，達到飽和狀態時就會形成草酸鈣結晶，小的草酸鈣結晶可排出體外，但如果結晶沒能及時排出，加之尿液中草酸鈣長期處於飽和狀態，就會使結晶變大，形成草酸鈣結石。
體內抑制結石形成的物質減少或促進結石形成的物質增多
體內的一些物質可以促進結石形成或抑制結石形成，正常情況下它們處於平衡狀態，當任何一種出現問題時，平衡都會被打破，而引發結石。相關研究表明鎂、枸櫞酸、骨橋蛋白可以抑制草酸鈣結石的形成;TH蛋白、腎鈣素、葡氨聚糖與草酸鈣結晶的增大有一定關係。
腎小管上細胞抑石能力有限及其上皮細胞受損
腎小管具有重吸收與排泌作用，腎小管能吸收原尿中的大部分水、營養物質及礦物質。如果原尿中的礦物質，如鈣、磷等濃度過高，腎小管無法將其吸收;其次，原料中的鈣、磷等濃度過高時，可能會形成小的結晶，如上所說的草酸鈣結晶，會附着在腎小管上，抑制其功能或損傷腎小管上皮細胞，造成上皮細胞死亡脫落，脫落的細胞是結晶的良好附着物，會促進結石的形成。
