肾结石的形成过程是某些因此造成尿中晶体物质浓度升高工溶解度降低，呈过饱和状态，析出结晶并在局部生长，聚集，最终形成结石，在这一过程中，尿晶体物质过饱和状态的形成及尿中结晶形成抑制物含量减少是最重要的两因素。
（一）过饱和状态的形成
见于①尿量过少；②尿中某些物质的绝对排泄量过多，如钙，草酸，尿酸，胱氨酸和磷酸盐等；③尿pH变化，尿pH下降（＜5.5）时，尿尿酸饱和度升高，尿pHT升高时，磷酸钙，磷酸氨镁和尿酸钠饱和度升高；尿pH变化对草酸钙饱和度影响不大，有时过饱和状态是短暂的，可由短时间内尿量减少或餐后某些物质尿排量过性增多所致，因此测定24小时尿量及某些物质尿排量不能帮助判断是否存的短暂的过饱和状态。
（二）尿中结晶形成抑制物减少
正常尿液中含有某些物质能抑制结晶的形成和生长，如焦磷酸盐抑制磷酸钙结晶形成；粘蛋白，枸橼酸和镁则抑制草酸钙结晶形成，尿中这些物质减少时就会形成结石。
（三）成核作用
同质成核指一种晶体的结晶形成，以草酸钙为例，当出现过饱和状态时这两种离子形成结晶，离子浓度越高，结晶越多越大，较小结晶体外表的离子不断脱落，研究提示只有当含100个以上离子的结晶才有足够的亲和力使结晶体外表离子不脱落，从而达到一种平衡状态，结晶得以不断生长，此时所需离子浓度低于结晶刚形成时，异质成核指如两种结晶体形状相似，则一种结晶能作为核心促进另一种结晶在其表面聚集和生长，如尿酸钠结晶能促进草酸钙结晶形成和生长，尿中结晶形成后加停留在局部生长则有利于发展为结石，很多结晶和小结石可被尿液冲流而排出体外，当某些因素如局部狭窄，梗阻等导致尿流梗阻或缓慢时，有利于结石形成。
（四）有机基质
有机基质能促进结晶粘合形成一定形状的结石，但在结石形成过程中不起关键作用。
影响结石形成的因素
（一）尿液晶体物质排泄量增高
1.高钙尿正常人每日摄入25mmol钙和100mmol钠时，每日尿钙排量＜7.5mmol(或0.1mmolk/kg)；每日摄入10mmol钙时，尿钙排量＜5mmol，持续高钙尿是肾结石患者最常见的独立异常因素，所引起的结石多为草酸钙结石，纠正高钙尿能有效防止肾结石复发，因此，高钙尿在肾结石发病中起非常理要的作用，按其发病机制可分为下列四种类型。
⑴吸收性高钙尿：最常见，见于20%～40%的肾结石患者，其病因多为一些肠道疾病（如空肠）引起肠道钙吸收增多，血钙升高，抑制甲状旁腺激素（PTH）分泌，由于血钙升高导致肾小球滤过钙增多，PTH减少导致肾小管重吸收钙减少，造成尿钙增多，钙摄入增多，VitD中毒和类肉瘤病引起的VitD增多，也可导致吸收性高钙尿，此类患者由于代偿性尿钙排泄增多，血钙浓度常在正常范围。
⑵肾性高钙尿：系特发性高钙尿的一种，约占肾结石患者的5%～15%，由于肾小管尤其是近端小管功能异常，导致重吸收钙减少，此类患者常发生继发性甲状旁腺机能亢进，PTH分泌增多；而1，25-（OH）2VitD2合成也增多，从而骨钙动员和肠钙吸收均增加，患者血钙常可正常。
⑶骨吸收性高钙尿：主要见于原发性甲旁亢，约占肾结石患者的3%～5%；而原发性甲旁亢患者10%～30%并发肾结石，另外尚见于甲旁腺机能亢进，转移性肿瘤，长期卧床所致的骨质吸收和柯兴氏综合征。
⑷不伴PTH升高的饥饿性高钙尿：约见于5%～25%的肾结石患者，某些因素如肾磷排泄增多引起抵磷血症而导致1，25-（OH）2VitD3合成增多，后者抑制PTH分泌，从而增加尿钙排泄。
2.高草酸尿正常人每日尿草酸排量为15～60mg，草酸是除钙以外肾结石的第二重要组成成分，但大多数草酸钙肾结石患者并没有草酸代谢异常，高草酸尿多见于肠道草酸吸收异常，或称肠源性高草酸尿，占肾结石患者的2%，正常人肠腔内钙与草酸结合可阻止草酸吸收，回肠疾病（如回肠切除，空-回肠旁路形成术后，感染性小肠疾病，慢性胰腺和胆道疾病时）由于脂肪吸收减少，肠腔内脂肪与钙结合，因而没有足够的钙与草酸结石，导致结肠吸收草酸增多；而未吸收的脂肪酸和胆盐本身还可损害结肠粘膜，导致结肠吸收草酸增多，另外，在吸收性高钙尿时，由于肠吸收钙增多，也可引起草酸吸收增多，高草酸尿偶见于草酸摄入过多，VitB6缺乏，VitC摄入过多和原发性高草酸尿，后者分Ⅰ型和Ⅱ型，Ⅰ型是由于α-酮戍二酸乙醛酸裂解酶缺乏，造成乙醛酸规程而氧化为草酸；Ⅱ型缺乏d-甘油酸脱氢酶，引起1-甘油酸增多而草酸生成增多，乙烯乙二醇中毒和甲氧氟烷可刺激草酸生成增多，任何原因引起的高草酸尿均可致肾小管-间质损害，导致肾结石。
3.高尿酸尿正常人一般每日尿尿酸排量为13mmol，高尿酸尿是10%～20%草酸钙结石患者的唯一生异常，有人称之为“高尿酸性草酸钙结石”，并作为一个独立的肾结石类型，另餐，40%高尿酸尿患才同时存在高钙尿症和低枸橼酸尿症，高尿酸尿症的病因有原发性及骨髓增生性疾病，恶性肿瘤尤其是化疗溃疡性结肠炎，局灶性肠炎和空-回肠旁路形成术后等时，一方面肠道碱丢失引起尿pH下降，另一方面使尿量减少，从而促使形成尿酸结石
4.高胱氨酸尿系近端肾小管和空肠对胱氨酸，赖氨酸等转运障碍所致的遗传性疾病，由于肾小管转运障碍，大量胱氨酸从尿中排泄，尿中胱氨酸饱和度与pH有关，尿pH5时，饱和度为300mg/L；尿pH7.5时，则饱和度为500mlg/L。
5.黄嘌呤尿是一种罕见的代谢性疾病，因缺乏黄嘌呤氧化酶，次黄嘌呤向黄嘌呤及黄嘌呤向尿酸的转化受阻，导致尿黄嘌呤升高(＞13mmol/24h)，而尿尿酸减少，在应用别嘌呤醇治疗时，因黄嘌呤氧化酶活性受抑制而尿黄嘌呤增高，但在没有机体原有黄嘌呤代谢障碍基础的情况下，一般不致发生黄嘌呤结石。
（二）尿液中其它成分对结石形成的影响
1.尿pH尿pH改变对肾结石的形成有重要影响，尿pH降低有利于尿酸结石和胱氨酸结石形成；而pH升高有利于磷酸钙结石（pH＞6.6）和磷酸铵镁结石（pH＞7.2）形成。
2.尿量尿量过少则尿中晶体物质浓度升高，有利于形成过饱和状态，约10%肾结石患者每日尿量少于1L外无任何其他异常。
3.镁离子 镁离子能换肠道草酸的吸收以及抑制草酸钙和磷酸钙在尿中形成结晶。
4.柠檬酸能显著增加草酸钙的溶解度。
5.低枸橼酸尿枸橼酸与钙离子结石而降低尿中钙盐的饱和度，抑制钙盐发生结晶，尿中枸橼酸减少，有利于含钙结石尤其是草酸钙结石形成，低枸橼酸尿见于任何酸化状态如肾小管酸中毒，慢性腹泻，胃切除术后，噻嗪类利尿药引起低钾血症（细胞内酸中毒），摄入过多动物蛋白以及尿路感染（细菌分解枸橼酸），另有一些低枸橼酸尿病因不清楚，低枸橼酸尿可作为肾结石患者的唯一生异常（10%）或与其它异常同时存在（50%）。
（三）尿路感染
持续或反复尿路感染可引起感染性结石，含尿素分解酶的细菌如变形杆菌，某些克雷伯杆菌，沙雷菌，产气肠杆菌和大肠杆菌，能分解尿中尿素生成氨，尿pH升高，促使磷酸铵镁（MgNH4PO4·6H2O）和碳酸磷灰石〔Ca10(PO4)6·CO3〕处于过饱和状态，另外，感染时的脓块和坏死组织也促使结晶聚集在其表面形成结石，在一些肾脏结构异常的疾病如异位肾，多囊肾，马蹄肾等，可由于反复感染及尿流不畅而发生肾结石，感染尚作为其它类型肾结石的并发症，两者互相因果。
（四）饮食与药物
饮用硬化；营养不良，缺乏VitA可造成尿路上皮脱落，形成结石核心；服用氨苯喋啶（作为结石基质）和醋唑磺胺。
另外，约5%明结石患者不存在任何生化异常，其结石成因不清楚。
