Częstym winowajcą obecności azotynów i leukocytów w moczu jest infekcja dróg moczowych (ZUM), która atakuje nerki i pęcherz moczowy. Wykrycie leukocytów w moczu podczas analizy moczu może również wskazywać na poważne schorzenia, takie jak toczeń rumieniowaty układowy (SLE), problemy z prostatą i niedrożność dróg moczowych. Kobiety w ciąży mogą czasami bez większych obaw wydzielać śladowe ilości leukocytów i białka w moczu.
Leukocyty to białe krwinki, które chronią organizm przed infekcjami i niektórymi chorobami. Białe krwinki w moczu są wykrywane przez pomiar ilości esterazy leukocytów w moczu. Esteraza jest enzymem wytwarzanym przez białe krwinki i jest czynnikiem identyfikacyjnym w wykrywaniu leukocytów. Dodatnie testy na esterazy leukocytów są zwykle wskaźnikami ZUM.
Kobiety znacznie częściej doświadczają ZUM niż mężczyźni. Powszechnymi zakażeniami układu moczowego, które powodują powstawanie leukocytów w moczu u obu płci, są zapalenie pęcherza moczowego i bakteria jelitowa zwana Escherichia coli. Zapalenie pęcherza moczowego to infekcja pęcherza; czasami termin ten odnosi się do zapalenia pęcherza wywołanego infekcją bakteryjną. Odmiedniczkowe zapalenie nerek to ZUM, które atakuje nerki i może zagrażać życiu, jeśli nie jest leczone. Te ZUM są zwykle leczone antybiotykami, dopóki infekcja nie jest już obecna.
Niektórzy mężczyźni mogą doświadczać ostrego lub przewlekłego zapalenia gruczołu krokowego, które jest stanem zapalnym gruczołu krokowego prowadzącym do trudności w oddawaniu moczu i bólu. W obu przypadkach podczas analizy moczu znajdują się leukocyty. Ostre i przewlekłe bakteryjne zapalenie gruczołu krokowego jest prawdopodobnie spowodowane przez dowolną liczbę bakterii wywołujących ZUM lub choroby przenoszone drogą płciową (STD). Przyczyna przewlekłego niebakteryjnego zapalenia gruczołu krokowego nie jest do końca znana, ale niektórzy eksperci spekulują, że przyczyną może być stan zapalny.
W przypadku braku ZUM leukocyty w moczu w połączeniu z białkiem i erytrocytami mogą wskazywać na toczniowe zapalenie nerek, które jest powikłaniem SLE. Toczniowe zapalenie nerek jest przewlekłą chorobą zapalną nerek, która może uszkadzać nerki i ostatecznie prowadzić do niewydolności nerek. Analiza moczu i biopsja nerki są niezbędne do prawidłowego zdiagnozowania stanu. Leczenie obejmuje leki immunosupresyjne, takie jak kortykosteroidy, oraz ograniczenia dietetyczne ograniczające spożycie białka, potasu i sodu.
Inne przyczyny powstawania leukocytów, które nie są związane z ZUM, to niedrożność dróg moczowych i ciąża. Niedrożność dróg moczowych może przybierać postać guza lub kamieni nerkowych. W przypadku kamicy nerkowej obecność leukocytów w moczu wskazuje raczej na stan zapalny niż na infekcję. Śladowe ilości leukocytów u kobiet w ciąży, przy braku zapalenia pęcherza moczowego lub innych stanów ZUM, mogą wskazywać na zanieczyszczenie wydzieliny pochwowej.