Οι περισσότερες περιπτώσεις μαύρης διάρροιας προκαλούνται από γαστρεντερική αιμορραγία. Το αίμα θα εμφανίζεται διαφορετικά στα κόπρανα ανάλογα με το σημείο του γαστρεντερικού σωλήνα από το οποίο προέρχεται η αιμορραγία. Σε αυτή την περίπτωση, η αιμορραγία εμφανίζεται συνήθως στο στομάχι ή στον οισοφάγο και γίνεται μαύρη όταν περνά από τα πεπτικά υγρά του σώματος. Η αιμορραγία από αυτές τις περιοχές μπορεί να προκληθεί από έλκη, γαστρίτιδα και υπερβολικό έμετο. Η μαύρη γλυκόριζα, τα συμπληρώματα σιδήρου και ορισμένα τρόφιμα μπορεί επίσης να προκαλέσουν μαύρη διάρροια, όπως και η περίσσεια φαρμάκων, όπως αυτά που περιέχουν βισμούθιο.
Ο τεχνικός όρος για τη μαύρη διάρροια που προέρχεται από αιμορραγία του ανώτερου εντέρου είναι μέλαινα. Καθώς το αίμα διέρχεται από το πεπτικό σύστημα και έρχεται σε επαφή με τους πεπτικούς χυμούς, ο σίδηρος στο αίμα θα αλλάξει, οδηγώντας σε μαύρο χρώμα. Ενώ ο οισοφάγος και το στομάχι είναι οι πιο κοινές αιτίες αιμορραγίας και οι γιατροί γενικά θα κοιτάξουν εκεί πρώτα, είναι επίσης πιθανό η αιμορραγία να ξεκινήσει χαμηλότερα στον εντερικό σωλήνα, όπως το λεπτό έντερο ή το κόλον.
Τα έλκη ορίζονται ως πληγές που σχηματίζονται στο δέρμα και εμποδίζουν την ικανότητα αυτού του οργάνου να λειτουργεί. Τα στομαχικά ή πεπτικά έλκη είναι έλκη που σχηματίζονται οπουδήποτε στην επένδυση του πεπτικού συστήματος και μπορεί να είναι εξαιρετικά επώδυνα λόγω του όξινου περιβάλλοντος της γαστρεντερικής οδού. Ενώ τα περισσότερα έλκη στομάχου προκαλούνται από μια χρόνια λοίμωξη του βακτηρίου Helicobacter pylori, μπορεί επίσης να προκληθούν από υπερβολική κατανάλωση αλκοόλ ή παρατεταμένη χρήση μη στεροειδών αντιφλεγμονωδών φαρμάκων (ΜΣΑΦ). Σε αυτές τις περιπτώσεις, η μαύρη διάρροια είναι συχνά ένδειξη έλκους στομάχου που έχει αρχίσει να αιμορραγεί.
Η γαστρίτιδα είναι παρόμοια με το έλκος στομάχου, αλλά γενικότερα ορίζεται ως φλεγμονή του γαστρεντερικού βλεννογόνου. Πολλές περιπτώσεις που προκαλούν έλκος στομάχου μπορεί επίσης να προκαλέσουν γαστρίτιδα, ειδικά το αλκοόλ και τα ΜΣΑΦ, αλλά η γαστρίτιδα μπορεί επίσης να εκδηλωθεί λόγω άγχους, ορισμένων αυτοάνοσων διαταραχών ή χειρουργικής επέμβασης. Η χρόνια γαστρίτιδα, ειδικότερα, μπορεί να συνοδεύεται από νόσο του Crohn, ηπατικές επιπλοκές ή νεφρική ανεπάρκεια. Η παρατεταμένη ή σοβαρή φλεγμονή του βλεννογόνου του στομάχου μπορεί τελικά να οδηγήσει σε αιμορραγία και, κατά συνέπεια, μαύρη διάρροια.
Ο υπερβολικός έμετος ή ο βήχας, γνωστός συγκεκριμένα ως σύνδρομο Mallory-Weiss, μπορεί να οδηγήσει σε ρήξη στην ανώτερη γαστρεντερική οδό, ειδικά στη συμβολή μεταξύ του στομάχου και του οισοφάγου. Το σοβαρό, βίαιο τσούξιμο που εμφανίζεται στο σύνδρομο Mallory-Weiss σχετίζεται συχνότερα με την εξάλειψη των διατροφικών διαταραχών και τον αλκοολισμό, αλλά οποιαδήποτε περίσταση που περιλαμβάνει οξύ έμετο μπορεί να οδηγήσει σε αυτήν την κατάσταση. Γενικά, οι ασθενείς θα ανακαλύψουν το δάκρυ στον οισοφάγο τους βήχοντας ή κάνοντας εμετό με αίμα, αλλά η μαύρη διάρροια χρησιμεύει επίσης ως σημάδι αιμορραγίας που έχει απλώς ταξιδέψει προς την αντίθετη κατεύθυνση.
Ορισμένες τροφές μπορεί επίσης να προκαλέσουν καλοήθη αλλαγή χρώματος στα κόπρανα, όπως η υπερβολική κατανάλωση μαύρης γλυκόριζας ή τροφών με υψηλή συγκέντρωση ζωικού αίματος. Τα συμπληρώματα σιδήρου μπορεί επίσης να κάνουν τα κόπρανα να γίνουν μαύρα ή μερικές φορές πρασινωπό χρώμα. Το υποσαλικυλικό βισμούθιο, μια χημική ουσία που χρησιμοποιείται πιο συχνά για τη θεραπεία των πεπτικών διαταραχών, μπορεί επίσης να οδηγήσει σε μια αβλαβή αλλαγή χρώματος στα μαύρα κόπρανα λόγω μιας αντίδρασης με το θείο που υπάρχει στο γαστρεντερικό σύστημα. Σε αυτές τις περιπτώσεις, το φάρμακο ή η τροφή κάνει τα κόπρανα να μαυρίζουν φυσικά. η διάρροια είναι πιθανότατα ανεξάρτητη από αυτή την αλλαγή χρώματος και προκαλείται από έναν άλλο παράγοντα.