Пионефроза възниква като тежко състояние пиелонефрит (възпаление на бъбречния паренхим, таза и чашката). Пиелонефритът е причинени от бактериална инфекция, който възниква в пикочните пътища. Без лечение инфекцията ще се разпространи в към бъбреците. Най-често инфекцията се причинява от бактерии Ешерихия коли, но и други ентеробактерии. Възпалението на пикочните пътища е реакция на увреждане на лигавицата на пикочните пътища от бактерии. Могат да бъдат назначени различни инфекции усложняващи фактори - запушване на пикочните пътища, раздразнителен пикочен мехур, диабет, увеличаване на бременността на пикочните пътища с хормонален произход, катетеризация на пикочните пътища, аналгетици, имуносупресия.

Ходът на заболяването
Бактериите проникват пикочен канал да се пикочен мехур (те се възпроизвеждат тук). При подходящи условия (анатомични или голям брой и вирулентност на бактериите) инфекцията продължава уретера да се бъбречно легенче и причинява възпаление. При остри бактериални възпаления възникват през бъбреци малки абсцеси (кухини, пълни с гной), докато се образуват пионефроза .
Сериозни и нелекувани случаи пиелонефрит може да достигне пионефроза, уросепсис (системен възпалителен отговор на организма към инфекция), бъбречна недостатъчност, ба до к на смъртта. Пионефрозата също се появява като усложнение камъни в бъбреците (това са причината за честите инфекции).