(一)发病原因
目前认为，PNH的病因在于后天获得性造血干细胞基因突变，PNH病人外周血中，正常和异常红细胞，粒细胞，单核细胞和血小板同时存在，提示异常细胞起源于骨髓中的一个克隆，早有研究发现，有G6PD变异的女性杂合子病人可见到异常的PNH红细胞均具有一个同工酶，该酶基因位于X染色体上，因而推测，这些异常细胞起源于具有上述同工酶的单一祖细胞，这一发现及近年来的大量研究均有力支持异常细胞群起源于单一祖细胞的观点，导致造血干细胞发生基因突变的确切原因尚不清楚，临床上PNH与再生障碍性贫血可相互转化或同时存在，因而推测可能的发病机制是：某种致突变源使造血干细胞发生突变，加上病毒，某些药物等因素导致免疫功能失调，使正常的造血干细胞受损而减少，突变的造血干细胞有机会增殖而发病，这一学说尚需研究证实，
(二)发病机制
1.病理生理 PNH的病理生理主要与细胞膜表面缺乏一组糖肌醇磷脂(GPI)连接蛋白有关;而GPI连接蛋白的缺乏又继发于GPI锚合成缺陷，
(1)GPI锚合成缺陷：几乎所有PNH病人都有pig/α基因(定位于Xp22)异常，该基因缺陷可引起N-乙酰葡萄糖胺不能加到磷脂酰肌醇上，因而最终不能形成完整的GPI锚，
(2)GPI连接蛋白缺陷：目前发现，PNH病人异常细胞上至少有15种蛋白质发生不同程度的缺乏，此与异常细胞的功能有着密切关系，此类蛋白质可分为补体防御蛋白，免疫分子，酶类，受体类及功能未知的粒细胞蛋白质类等，
2.发病机制 目前认为，PNH病人的红细胞对补体的溶血作用敏感性增强的主要原因是细胞膜缺乏CD55和CD59两种膜蛋白，从而导致对膜表面补体活化的调控作用减弱，CD55又称衰变加速因子(decay accelerating factor，DAF)，能增加转化酶复合物解离或衰变的速度，异常PNH细胞膜上CD55的缺乏使转化酶活性增高，因此导致更多的C3沉积于膜上，CD59又称反应性溶血膜抑制物(membrane inhibitor of reactive lysis，MIRL)，能抑制补体活化过程中C8和C9之间的相互作用，PNH红细胞上的CD59缺乏可导致红细胞对补体溶血作用的敏感性增强;但PNH异常血小板上的CD59缺乏并不导致血小板破坏，而主要在PNH并发静脉血栓形成中起作用，因为PNH血小板上多聚C9复合物的形成调节障碍，所以有更多的C9复合物插入膜中，产生更多的血栓素，而PNH的异常血小板又对血栓素的反应特别敏感，所以PNH病人易于并发血栓形成， PNH病人粒细胞上Fcγ受体Ⅲα(CDl6a)缺乏可以使病人易于感染，特别是血源性感染，乙酰胆碱酯酶活性降低是本病特征之一，PNH红细胞乙酰胆碱酯酶活性降低程度与病情轻重相平行，目前认为，该酶活性降低可能继发于红细胞膜脂质异常，与溶血的发生无关，PNH细胞其他蛋白质，如CD58，CD14，CDw52，乙酰胆碱酯酶，白细胞碱性磷酸酶，尿激酶受体，叶酸受体等丢失的意义不明。
3.PNH红细胞分为3种 根据红细胞对补体溶血的敏感性的不同，可将PNH红细胞分为3种：
(1)极敏感红细胞：它对补体溶血的敏感性为正常红细胞的25～30倍，
(2)中度敏感红细胞：它对补体的敏感性较正常红细胞高3～5倍，
(3)正常红细胞，临床上，约78%PNK病人同时存在(1)和(3)两种细胞，约9%同时存在(1)和(2)两种细胞，其余病人同时存在(2)及(3)两种细胞，极少数病人只有(2)细胞，临床表现的严重程度与(1)细胞群所占比例的多少有关，一般情况下，当(1)细胞占20%～50%时即可发生血红蛋白尿，但(2)细胞所占比例虽然高，其临床表现则大多较轻，可不出现血红蛋白尿，此外，一些病人的敏感红细胞所占比例可以随病情发展而改变;有的病人经数月或数年后，敏感红细胞所占比例减少，病情也随之减轻或缓解，
4.诱发溶血因素 本病在睡眠时病情加重，其原因未明，目前认为可能因睡眠时血流缓慢，组织和器官内酸度升高，使血液趋于酸性而致溶血，此外，感染，特别是病毒性感染，药物(如阿司匹林，氯丙嗪，氯化铵，呋喃坦啶，铁剂等)，输血，手术，劳累，精神创伤等均可诱发溶血。