上尿路与下尿路结石的形成机制虽有一定差异但也有共同之处。结石形成的基本学说有数种，如肾的局部病损；过多尿石成分排泄沉淀学说；抑制因素缺乏学说；游离颗粒和固定颗粒成石学说；结石基质成分和基质的作用；取向附生和免疫机制学说等等。上尿路结石大多数为草酸钙结石。

膀胱结石中磷酸镁铵结石较上尿路多见。感染性结石是由于产生脲素酶的细菌分解尿液中的尿素而产生氨，使尿液碱化，尿中磷酸盐及尿酸铵等处于相对过饱和状态，发生沉积所致。细菌、感染产物及坏死组织亦为形成结石之核心。总之，尿液过饱和是尿石形成的能量来源，其形成的化学动力学大致为成核、生长、聚集和固相转化等几个阶段。继发性尿道结石是先在尿道上方的泌尿系统中形成，后排入尿道并停留在尿道内的生理膨大部位及狭窄部位，并引起梗阻性改变的一系列临床症状。