TIN的发病机制尚不十分清楚，肾小管上皮细胞的损伤在疾病发病过程中可能发挥着重要作用。肾小管上皮细胞损伤可以是细胞毒素（药物、代谢毒素）的直接作用，或继发于免疫炎症反应的间接损伤。免疫机制在TIN发生、发展上具有重要作用：首先受损伤的小管上皮细胞或受刺激的组织巨噬细胞表达Ⅱ型主要组织相容性复合物，作为抗原提呈细胞；其次抗原激活T淋巴细胞、并招募其他炎性细胞浸润；进而浸润细胞和损伤的上皮细胞释放的体液因子进一步引起炎性细胞聚集，并启动间质纤维化进程。在此过程中具有化学趋化、促炎症和细胞毒性的细胞因子发挥着重要作用，而免疫调节机制的严重失调或作为损伤原因的免疫反应持续存在则导致了肾间质损伤的进行性发展。
