Nước tiểu thường vô trùng, nghĩa là không chứa bất kỳ loại vi khuẩn, vi-rút hay nấm nào. UTI có thể xảy ra khi vi sinh vật xâm nhập vào hệ tiết niệu thông qua niệu đạo. Hầu hết các trường hợp nhiễm trùng đều xảy ra do vi khuẩn Escherichia coli (E. Coli), một loại vi khuẩn đường tiêu hóa sống trong đại tràng và lây lan từ hậu môn sang niệu đạo. Các loại vi sinh vật khác, bao gồm vi khuẩn chlamydia và vi khuẩn mycoplasma, có thể gây UTI ở nam giới và nữ giới, tuy nhiên, những trường hợp UTI này thường giới hạn ảnh hưởng ở niệu đạo và hệ sinh sản. Do những vi sinh vật này lây truyền qua đường tình dục nên cả hai người có quan hệ tình dục với nhau đều sẽ cần điều trị khi xảy ra nhiễm trùng.
Những nguyên nhân khác làm tăng nguy cơ mắc UTI bao gồm:
- Bất thường về cấu trúc hệ tiết niệu, sỏi tiết niệu và tắc nghẽn bàng quang.
- Những người mắc đái tháo đường có lượng đường trong nước tiểu cao hơn, có thể dẫn đến UTI.
- Nam giới bị phì đại tuyến tiền liệt không thể tiểu tiện hết nước tiểu trong bàng quang.
- Trẻ sơ sinh có bất thường bẩm sinh ở hệ tiết niệu có nguy cơ mắc bệnh cao hơn.
- Phụ nữ có niệu đạo ngắn hơn, vì vậy, vi khuẩn có thể dễ lan đến bàng quang hơn. Nguy cơ mắc bệnh ở phụ nữ thường tăng lên khi bắt đầu quan hệ tình dục và sau khi mãn kinh do niệu đạo và âm đạo bị khô. Cứ 5 phụ nữ thì có 1 người phát triển UTI trong cuộc đời