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.
Một số người có nguy cơ phát triển UTI cao hơn.
- 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 bị đái tháo đường cũng dễ mắc UTI hơn do dư thừa đường trong nước tiểu.
- Nam giới bị phì đại tuyến tiền liệt có nguy cơ phát triển UTI cao do thường không thể tiểu hết nước tiểu trong bàng quang.
- UTI cũng có thể xảy ra ở trẻ sơ sinh có bất thường bẩm sinh ở hệ tiết niệu.
- Phụ nữ dễ mắc UTI hơn nam giới (cứ 5 phụ nữ thì có 1 người phát triển UTI trong cuộc đời), nguyên nhân là do niệu đạo ở phụ nữ ngắn hơn nên vi khuẩn có thể tiếp xúc với bàng quang mà không cần di chuyển một khoảng cách dài. Nguy cơ mắc bệnh ở phụ nữ thường tăng lên khi bắt đầu quan hệ tình dục cũng như sau khi mãn kinh do niệu đạo và âm đạo bị khô.