(一)发病原因
病原菌主要是大肠埃希杆菌、产气杆菌、变形杆菌、金黄色葡萄球菌等。通过血行或尿路上皮的损伤途径进入泌尿系，酵解尿中葡萄糖或尿中不正常蛋白质或大肠埃希杆菌分解正常蛋白质而产生气体，此气体经分析证实为二氧化碳气。此病的诱因多见糖尿病或长期大量输注葡萄糖液的患者。糖尿病本身极易引起细菌感染。其次为尿路梗阻长期导尿或尿路损伤而致感染。
(二)发病机制
气性膀胱炎以膀胱壁组织内出现气泡为特征，是膀胱急、慢性炎症罕见的特殊类型。气体聚积于黏膜下，量大时可以溢至膀胱内和(或)膀胱外周的浆膜下，膀胱腔内如有游离气体，部分患者可随尿液排出。
膀胱壁水肿增厚，固有膜内有许多圆形或椭圆形空泡腔，覆盖气泡表面的黏膜上皮可完整脱落形成浅表溃疡。囊泡附近组织有不同程度的充血、水肿，有中性白细胞、淋巴细胞、浆细胞等浸润，肌层有时也可见到气泡存在。