（一）發病原因
多囊腎的病因是基因缺失。其中成年型多囊腎常是16號染色體的基因缺失，偶然是由4號染色體的基因缺失，是外顯率為100%的顯性遺傳，因此，單親的染色體缺失將使其子女有50%的可能性遺傳該疾病。嬰兒型多囊腎是常染色體隱性遺傳，父母雙方均有該病的基因改變才能使其子女發病，發病概率為25%。
本病與遺傳有關的證據有Buck等曾報道一家8個兄弟姐妹，其中有6人均為腎囊腫，其父親和叔父亦因尿毒症而死亡，其下一代又有5人患有腎病;Brasck等報道1家族4代均發現多囊腎;Reason等曾經報道孿生子均患此病;Crawford報道，一個40人的家族中有17人發現多囊腎。
本病70%～90%為雙側性，在Lejars報道的62例中，僅3例為單側;Oickinson報道單側與雙側之比為1∶26;大體標本檢查時見多囊腎體積較正常腎增大2～3倍以上，曾有報道1例雙側多囊腎重達14436g，Schacht報道1個囊腫腎為7248g。多囊腎的外表多呈不規則的囊狀結節，切面見無數大小不等的囊腫呈蜂窩狀。
嬰兒型（Potter Ⅰ型）多囊腎的囊腔呈針頭大小，囊腫之間，腎組織甚少，囊腫增大時，腎實質因被壓迫而萎縮，故髓質與皮質的發育不全，囊腔內含有黃棕色黏液性、膿性或血樣液體等，囊腫與腎盂之間互不連通;成人型囊腫間正常腎組織極為豐富，而且能與腎盂連通（成人型即PotterⅢ型）。Kasper等曾報道PotterⅡ 型多囊腎，大都為左側腎，一般無臨床症狀，也可有腎盂輸尿管梗阻或閉鎖等，而其他兩型腎盂及輸尿管常因被壓迫而變狹窄，但並不阻塞;小葉間的動脈分支亦有受到顯著壓迫之徵象，囊壁為立方形上皮細胞所組成，具有分泌功能，其下有許多小的動脈，這些血管可因壓力增加、破裂而引起血尿。
（二）發病機制
本病發病機制未明。Hilde-brand等認為多囊腎可能是由Bowman囊擴張而來，也可能是由腎曲小管擴張而成，系由後腎胚芽發育而成的腎小球、腎曲小管與Wolffian管發育而成的集合管之間的溝通受到障礙的緣故;Bialestack提出，有些囊腫則是異常增大的腎單位，稱為巨腎單位。亦有認為有些囊腫具有排洩功能;Bricker等對囊腫中的液體進行化學分析，證明其所含成分與尿液相近;Norris等認為是由於很多臨時性的後腎單位不能正常萎縮，一部分腎單位發生區域性縮窄及分節，因而形成大小不同的囊腫;Hepler等則認為是腎臟的血液迴圈分佈不正常，造成腎實質退變的結果;Hidd-brant認為分泌部（來源於腎組織的腎曲小管及部分腎小球）與排洩部（來源於輸尿管芽的集合管、腎盂等）在發育時期彼此失去聯絡，分泌部成為盲端，其分泌物無從排出，故形成多數囊腫;另有人認為是機械性因素如胎兒時期區域性炎症引起排洩管纖維阻塞，或由於管型及不溶解性鈣鹽阻塞，使尿液不暢引起腎小管擴大的結果。尚有以下兩種說法能解釋一些臨床現象：
ert通過腎臟連續切片，詳細研究了嬰兒及成人有囊腫的腎臟，指出多囊腎的囊腫有3種形態和來源：①腎小球囊腫;②腎小管囊腫;③排洩管囊腫。囊腫壁襯以立方形或扁平細胞，間質中纖維結締組織豐富，髓質與皮質均發育不全，正常腎單位大部分消失;他發現嬰兒的囊腫腎中所有與腎直小管相連線的囊腫與有功能的曲小管均不相通，有囊腫的腎單位都沒有功能;而成人病腎，除上述型別的囊腫外，同時有的囊腫自有功能的腎小管及腎盂上長出，囊腫間正常腎組織極為豐富，並有功能活動，故早期可無臨床症狀，甚至在其鄰近腎組織被壓萎縮時還可維持功能，直至囊腫繼續增大，出現壓迫性腎萎縮時，方引起腎功能衰退而死亡，惟對病因仍然沒有適當的解釋。
in認為腺系統在正常胚胎髮育時都有過多的腺管上皮細胞形成，而在繼續發育期，腺管上皮細胞一般都會退化、消化和消失，而退化的初期是完成上皮管的分節，若分節孤立而不退縮，則囊腫形成，即腎囊腫中腎小管近端形成的分節狀擴張，它仍與腎小球之濾液相通，這與以往認為後腎胚葉與輸尿管胎芽不能連線的學說相反，且能解釋多囊腎可以有肝、脾、胰、甚至卵巢、子宮、膀胱的多發性囊腫病的現象。
本病一般為雙腎受累，罕見單側受累。正常成人單個腎臟的重量約為150g。在無症狀的成年多囊腎患者，單個多囊腎的重量平均為256g;在有症狀的成年多囊腎患者，單個多囊腎的重量平均為465g。在成年型多囊腎，腎臟常見瀰漫性囊腫，不論腎皮質和髓質均佈滿大小不等的囊腫，形似一串葡萄。囊壁上皮細胞有侷限性增生，形成息肉樣，細胞外基質異常增生，近端小管膨出形成的囊腫，囊液成分似血漿;遠端小管形成的囊腫，囊液中鈉、氯含量較低，而尿素和肌酐濃度較高。在有症狀的多囊腎患者，隨著年齡的增長，囊腫數目增多，囊腔增大，直徑達2～3cm，後期腎臟長徑可達20～30cm，全腎幾乎被囊腫所佔據。常見直徑》3cm的囊腫中多含有血性液體或血凝塊。
多囊腎切面顯示，囊腫一致性分佈於皮質和髓質，腎盂腎盞常顯著變形。在嚴重病例，可幾乎不見明顯的殘餘腎組織。但在症狀輕的患者，本病常與多發性單純囊腫（如單純性腎囊腫、孤立性多房囊腫）相混淆。
顯微鏡觀察可見正常腎組織受到鄰近囊腫的壓迫，在血管硬化或腎盂腎炎的基礎上繼發腎小球硬化、小管萎縮和間質纖維化。對囊腫的組織來源的鑑定較困難，除非囊腫保持了原組織的正常位置和上皮的形態學特點。來自腎小囊的囊腫有時含有變形的小襻狀腎小球血管叢;源自深部集合系統的囊腫常為薄壁;發生於包膜下集合系統的囊腫壁較厚，常包繞有致密纖維結締組織。可用特異植物凝集素結合試驗幫助鑑定囊腫的組織來源是近端小管、集合管或其他。
