腎功能不全患者的腎實質和腎血管病變，引起腎臟血流灌注的固定性減少，導致腎臟缺血缺氧，此時腎臟可分泌多種引起血壓升高的物質，使腎功能不全患者出現高血壓，其發病機制如下。
容量性高血壓
腎功能不全時，腎臟根據機體鈉平衡狀態，通過改變腎血流量影響腎小球濾過率和腎小管對水、鈉的重吸收，保持水、鈉平衡，在腎排鈉功能正常時，動脈壓保持穩定;在慢性腎實質性疾病時，由於腎實質的減少，腎功能進行性減退。排鈉能力減低，使體內總的可交換鈉增加，致細胞外容量擴張引起高血壓。
腎素依賴型高血壓
腎功能不全患者的腎實質會發生病變，如病變廣泛且伴血管病變致腎缺使腎素分泌增加，腎素-血管緊張素系統活性增強致“腎素依賴型”高血壓，血管緊張素Ⅱ有多種作用可致血壓升高，可使血管平滑肌細胞內鈣離子濃度增加，引起血管收縮;通過對動脈交感神經末梢作用，增加去甲腎上腺素的釋放，減少其攝取，造成局部去甲腎上腺素濃度增加;通過中樞交感神經系統興奮，使血管對去甲腎上腺素和血管緊張素Ⅱ反應性增強，並增加心搏出量;還可直接作用于腎小管，增加鈉的重吸收;通過刺激醛固酮的合成，增加其在血漿中的含量，增強腎小管對鈉的重吸收;作用於腦，刺激血管加壓素釋放，同時增加鈉飲引起口渴。這些因素通過增加周圍血管阻力或瀦鈉、容量擴散、加強心肌收縮力、增加心搏出量引起血壓增高。