大量的实验研究、尸检和临床观察证实，血行播散是肾结核的主要感染方式。结核杆菌随血流侵入肾脏。当肾脏有一定的敏感性（如局部血循环障碍、外伤等因素）或细菌数量增多形成栓子，则首先在肾外层皮质部分的肾小球毛细血管丛中形成结核病灶。90%发生在皮质，10%左右发生在髓质。这种外层的结核是多发性的，几乎两侧同时累及。但在此时往往因为人体的全身免疫和局部抵抗力的增强，细菌数量和细菌毒力下降等因素，绝大多数病例的全部病灶均可愈合而不引起任何病象，也不被发觉。但在这时期，可在尿液中查见结核杆 菌，这种时期称为“病理性肾结核或临床前期肾结核”。在肾外层的病灶存在期间，由于当时机体抵抗力下降、细菌毒力增加或局部因素等情况，有个别病灶不愈合而进一步发展，达到所谓“临床期肾结核”。肺结核病人中约1～2%有这种临床期肾结核。在肾外层结核病灶中仅3～7%发展到临床期肾结核的阶段。

一般从无症状的临床前期肾结核发展到临床期肾结核需要经历较长的时间，在这一段时间中肺部或其他器官结核的原发病灶可能已经痊愈，因此在相当部分的肾结核病人不能发现其原发病变。如果临床前期肾结核的病灶不愈合则发生局部扩散或沿着肾小管向下蔓延到肾内层在髓质部分，肾乳头发生溃疡，当病灶逐渐扩大破溃，即侵入肾盏或肾盂。这种侵入肾内层引起临床肾结核的病例，85%以上是单侧性病变，双侧性肾结核约15%左右。临床上的双侧肾结核，既可直接从早期的双侧性病理肾结核发展而来，也可由一侧肾结核另一侧假象愈合而以后再发展而成，也可由一侧性临床肾结核经尿路感染蔓延到对侧而成。