尿毒症脑病是尿毒症的最常见并发症之一，严重降低患者的生活质量，甚至是危及患者的生命，尿毒症脑病的发病机制尚未明了，可能与以下原因有关。
一、毒症患者血液中毒素积聚
尿毒症患者血中毒素积聚，脑血液循环出现障碍，水电解质及酸碱平衡紊乱，脑内毛细血管的通透性增加，从而引起神经细胞与胶质细胞膜特异性改变，改变Na+-K+泵和Ca2+泵的功能，影响神经突触部位传递和处理神经信息，最终导致脑功能紊乱。
二、毒症患者代谢产物排出障碍
患有尿毒症时，患者的尿素、肌酐、二甲胺、氮、胍类、酚酸、β-羟丁酸、胆胺等体内代谢产物排出障碍，导致上述代谢产物在患者体内蓄积，引起相关毒的不良反应，最终导致神经系统病变。
三、毒症患者甲状旁腺素水平增高
患有尿毒症时，患者血液中的甲状旁腺素(PTH)水平增高，因其可促使细胞Ca2+内流，改变细胞内外Ca2+比例，使脑及外周神经组织中Ca2+含量增高，从而影响这些组织的正常功能。同时，PTH还通过直接抑制线粒体的氧化磷酸化过程影响组织的能量代谢，导致神经系统损害，出现神经精神症状。
