(一)发病原因
1.细菌 以大肠埃希杆菌较为常见，致病性大肠埃希埃希杆菌(EPEC)、产毒性大肠埃希杆菌(ETEC)和出血性大肠埃希杆菌(EHEC)都曾发生过新生儿流行性腹泻，尤以EPEC是常见的病因，流行性强，有时可引起整个病区婴儿腹泻的流行，甚至传至院外，引起整个地区婴儿的流行。流行开始的第1例，多来自孕母分娩前后的腹泻，或宫颈存在大肠埃希杆菌，新生儿在分娩过程中得到感染。也可能在分娩后从母亲处得到感染，于生后1～6天发病，先传给婴儿室中附近的新生儿，范围逐渐扩大成为流行。另一种传播方式是曾与流行性腹泻的新生儿有过直接或间接接触，或从工作人员的手或带菌者间接感染到疾病，但尚在潜伏期，作为正常婴儿出院，回家后不久发生腹泻，被送至另一医院的新生儿病室，引起该病室的腹泻流行。
鼠伤寒沙门菌也是流行性腹泻的重要病原，鼠伤寒菌分布广泛，对人和某些动物都可引起疾病，病愈后带菌率又高，因此细菌来源多，发病率高。腹泻的流行常来自孕妇或工作人员的带菌者或患者。有报道工作人员的鼻腔也可带菌，经手的媒介传给新生儿，因此在鼠伤寒发病率高的地方要特别注意新生儿腹泻的流行。新生儿感染沙门菌后带菌率比儿童或成人要高，因此新生儿患者腹泻控制后要多次作大便培养，至少连续3次阴性后方可出院。
其他一些细菌，如空肠弯曲菌、耶尔森菌、产气单胞菌、铜绿假单胞菌、金黄色葡萄球菌、志贺菌、产气杆菌、嗜盐菌等也可引起新生儿腹泻。
2.病毒 轮状病毒是引起新生儿流行性腹泻的最常见病原之一，主要经粪口途径传播，健康成人可作为带毒者，已感染的新生儿也是重要感染原。轮状病毒在环境中较稳定，不易自然灭活，可通过护理人员传播。也有报道轮状病毒可经过呼吸道、胎盘传播。但大便中找到轮状病毒，不可即认为是腹泻的病原，因正常大便中也可找到该病毒。在流行中如大部分患儿大便中轮状病毒的核苷酸或基因构形相同，方可认为是流行的病因。柯萨奇病毒、埃可病毒、肠道腺病毒等也可引起新生儿流行性腹泻。
3.真菌 长时间使用抗生素可继发真菌感染，以白色念珠菌较多见。
4.寄生虫 滴虫、梨形鞭毛虫、隐形孢子虫等也可引起新生儿流行性腹泻。
(二)发病机制
按照病原体是否引起肠壁发生炎症性反应，将发病机制分为非炎症型(肠腔型)和炎症型(黏膜型)两大类。
1.非炎症型 也称肠腔型，侵犯部位主要在小肠，以水样泻为主要表现，机制为肠毒素或肠壁吸收面积减少。代表性病原为产毒性大肠埃希杆菌、轮状病毒及产气单胞菌。
产毒性大肠埃希杆菌能产生两种肠毒素。有3类菌株，一种为产不耐热肠毒素(LT);一种为产耐热肠毒素(ST);另一种为同时产不耐热肠毒素和耐热肠毒素的LT/ST株。LT为一种蛋白质，它通过激活肠壁上皮细胞膜上的腺苷酸环化酶，使细胞内的三磷酸腺苷(ATP)转变成环磷酸腺苷(cAMP)，促使大量水电解质从肠壁上皮细胞膜的毛刷面排出小肠而发生水泻。ST是一种多肽，其作用机制与LT不同,它激活细胞膜上的鸟苷酸环化酶，使细胞内的鸟苷酸腺苷(cGMP)水平增高引起肠道分泌增加而发生腹泻。可因双糖酶分泌减少，发生继发性双糖吸收不良，使腹泻迁延。
轮状病毒肠炎的发病机制目前认为，位于小肠绒毛最表面的乳糖酶是该病毒的靶酶，病毒侵犯绒毛远端刷状缘的肠上皮细胞，并在细胞内繁殖。致上皮细胞微绒毛发生断裂、融合、消失等，致局部参与黏膜消化的各种酶，尤其乳糖酶活性下降，引起吸收功能障碍导致腹泻。
2.炎症型 也称黏膜型，侵犯部位主要在结肠，侵袭肠黏膜上皮细胞,并在细胞内繁殖，引起炎症，甚至溃疡，表现为痢疾样腹泻。代表性病原菌有志贺菌、鼠伤寒沙门菌相ETEC。志贺菌产生肠毒素除致肠道分泌增多外尚可致肠壁固有层发生急性炎症反应，微小溃疡形成以及脓、血性渗出物。鼠伤寒沙门菌除有侵袭性外,还可产生霍乱样肠毒素，引起回肠炎、结肠炎以及水、电解质运转的异常，ETEC的发病机制与志贺菌相似，其膜表面含有由质粒所调控的定居因子抗原CFAⅠ和CFAⅡ有促进细菌的黏附能力。
ETEC也具有黏附在小肠黏膜上的能力，并可产生—种类似志贺菌素，这种毒素表现有细胞毒性、神经毒性和肠道毒性。肠道毒性可使肠腔液体分泌增加。ETEC感染也可使小肠双糖分解酶分泌减少，发生继发性双糖吸收不良，使腹泻迁延不愈。
ETEC是近年发现的一种致泻性大肠埃希杆菌，可产生一种志贺菌Ⅰ型细胞毒素，引起出血性结肠炎，称为肠出血性大肠埃希杆菌性肠炎。