引起肾盂肾炎的常见病原微生物是革兰氏阴性杆菌，其中最常见于大肠杆菌，大肠杆菌存在正常人的肠道中，当某些原因造成大肠杆菌异位化，从肠道进入泌尿系统，即可导致肾盂肾炎，最常见的感染途径是逆行感染。即大肠杆菌由尿道口进入尿道、膀胱、输尿管，最后到达肾盂位置造成严重感染。而其它感染方式是肠道出现壁变薄，大肠杆菌穿过变薄的肠道进入泌尿系统，造成肾盂肾炎发作。较少见于大肠杆菌侵入机体造成菌血症或毒血症，进入泌尿系统而造成肾盂肾炎发作。