Η υδρονέφρωση, μια πάθηση που εμφανίζεται όταν τα ούρα δεν αποστραγγίζονται σωστά από το νεφρό, είναι η κύρια αιτία της διευρυμένης νεφρικής λεκάνης. Η νεφρική πύελος είναι η περιοχή στο νεφρό όπου συγκεντρώνονται τα ούρα πριν εξέλθουν μέσω του ουρητήρα και όταν τα ούρα ανακάμπτουν, διαστέλλονται. Τα βρέφη και οι ενήλικες είναι οι κύριοι πληθυσμοί που επηρεάζονται από αυτό το πρόβλημα, το οποίο είναι συνήθως αποτέλεσμα απόφραξης ή κάποιου άλλου ζητήματος που συστέλλει τον έναν ή και τους δύο ουρητήρες. Στα βρέφη, η αιτία είναι συνήθως ένα συγγενές ελάττωμα στους ουρητήρες, όπως στένωση των σωλήνων ή πρόβλημα με τις βαλβίδες που ελέγχουν την παροχέτευση των ούρων. Για τους ενήλικες, μια διευρυμένη νεφρική λεκάνη μπορεί να προκύψει από μια σειρά προβλημάτων, όπως πίεση από όγκους ή μάζες, δομικά προβλήματα στους νεφρούς ή τους ουρητήρες ή δυσλειτουργίες λόγω ασθένειας.
Η διευρυμένη νεφρική λεκάνη είναι αρκετά συχνή στα βρέφη, τα οποία μπορεί να έχουν προδιάθεση για γενετικές ανωμαλίες στο ουροποιητικό τους σύστημα. Μπορεί να έχουν έναν ή και τους δύο ουρητήρες που είναι στενότεροι από το κανονικό στο άκρο που βρίσκεται πιο κοντά στο νεφρό, γεγονός που προκαλεί απόφραξη της ουρητηροπυελικής συμβολής ή UPJ. Ένα άλλο κοινό πρόβλημα είναι ότι οι βαλβίδες που ελέγχουν τη ροή των ούρων μέσω των ουρητήρων δυσλειτουργούν, προκαλώντας παλινδρόμηση των ούρων πίσω στα νεφρά.
Οι ενήλικες μπορεί να αναπτύξουν μια διευρυμένη νεφρική λεκάνη, αν και είναι λιγότερο συχνή από ό,τι στα βρέφη, και μπορεί να συμβεί για πολλούς διαφορετικούς λόγους. Ενώ οι δομικές ανωμαλίες μπορούν επίσης να οδηγήσουν στην πάθηση, είναι πιο πιθανό να εμφανιστούν ως αποτέλεσμα άλλων προβλημάτων σε έναν ενήλικα. Ένα κοινό πρόβλημα είναι η πίεση στους ουρητήρες, η οποία τους προκαλεί στένωση και απόφραξη του UPJ. Αυτό μπορεί να είναι αποτέλεσμα γειτονικών μαζών, όπως όγκοι ή διευρυμένο προστάτη, ή από οίδημα στους περιβάλλοντες ιστούς λόγω φλεγμονής. Οι έγκυες γυναίκες συχνά αναπτύσσουν μια διευρυμένη νεφρική λεκάνη, καθώς η πίεση από το αναπτυσσόμενο έμβρυο μπορεί εύκολα να ασκήσει πίεση στους κοντινούς ουρητήρες και τα νεφρά.
Ασθένειες και άλλες ιατρικές καταστάσεις μπορεί επίσης να οδηγήσουν σε διαστολή της νεφρικής πυέλου σε ενήλικες. Οι ουρητήρες μπορεί να μπλοκαριστούν από θρόμβους αίματος, πέτρες στα νεφρά ή κρυστάλλους ουρικού οξέος, εμποδίζοντας μέρος ή το σύνολο της παροχέτευσης των ούρων από τα νεφρά. Μπορεί να ευθύνονται ασθένειες που προκαλούν φλεγμονή του ουροποιητικού συστήματος. Οι άνθρωποι που έχουν υποβληθεί σε χειρουργική επέμβαση στο ουροποιητικό τους σύστημα έχουν επίσης μερικές φορές προβλήματα μετά την παροχέτευση ούρων από τα νεφρά.