本病的確切病因尚不清楚，目前較公認的分型有：
1.腹瀉后溶血尿毒綜合征（post-diarrheaHUS,D+HUS）
占全部病例的90%左右，又稱典型溶血尿毒綜合征。本病與產生螺旋毒素的細菌有關，如致病性大腸桿菌O157：H7、O26、O121、O145等株及志賀痢疾桿菌Ⅰ型。75%的病例與致病性大腸桿菌O157：H7感染有關。該病菌寄生于家畜的腸道，常通過未熟的肉類和未及巴氏消毒的牛奶傳播。
2.無腹瀉溶血尿毒綜合征（non-diarrheaHUS,D-HUS）
約占10%的病例，又稱非典型溶血尿毒綜合征。常與以下因素有關：
（1）感染 包括細菌感染（肺炎球菌、空腸彎曲菌、傷寒桿菌、假單胞菌屬、耶辛那菌、類桿菌等）和病毒感染（流感病毒、EB病毒、柯薩奇病毒、埃可病毒、人類免疫缺陷病毒等）。
（2）藥物 使用環孢素、絲裂菌素、光輝霉素、干擾素誘導劑、吉西他濱等。
（3）其他 系統性紅斑狼瘡、腫瘤、惡性高血壓、器官移植等。有家族中同患溶血尿毒綜合征的報道，為常染色體隱形或顯性遺傳。