Существует несколько теорий, объясняющих сущность заболевания.
Согласно инфекционной теории, заболевание вызывает микрококк (3. Детруа, 1906), кишечная палочка рода Эшерихия (Г. Дюрин, Г. Эплас, 1932), коринебактерии (С. Н. Нанди, 1954). Однако теория инфекционной природы гематурии была опровергнута многочисленными работами других исследователей (Бейнарт, 1913; С. Ангелов, 1911; Я. Н. Петрашевская, 1929; И. Ф. Квеситадзе, 1943; Б. Г. Петренко, 1950, и др.).
Сторонники инвазионной теории считают, что хроническую гематурию вызывают паразиты: грегорины (И. Арнольд, 1890), кокцидии (Р. Шеррер, 1931), дистоматоз (В. Гальтнер, 1983). Среди советских исследователей этой теории придерживались П. Дехтерев (1929), Д. Верещак, В. Еримов (1929), Д. Ф. Мартынюк (1945), В. Г. Гриценко, А. А. Чубук (1952). В то же время другие исследователи не считают инвазионную теорию правомерной (П. Л. Бурджанадзе, 1941; М. Поммре, 1939; В. Якимов, Б. Судаченко, 1931; В. Г. Гриценко, 1952).
Сторонники микотоксической этиологии гематурии (С. Ц. Датта, 1953; Гилет, 1947) предполагают, что возбудителями ее являются грибки из рода аспергиллюс. Советские ученые Е. С. Квашина, О. А. Гаврилова, П. А. Герасимова (1950) на основании многочисленных опытов отрицают влияние патологических грибков на развитие гематурии.
Абсолютное большинство исследователей придерживается мнения, что хроническую гематурию крупного рогатого скота вызывают яды растительного происхождения и что алиментарный путь — единственный при возникновении заболевания. К таким растениям относят папоротник-орлеак, растущий на горнолесистых пастбищах (Л. Гольдмаер, Р. Гетце, 1942; И. Ф. Квеситадзе, 1943; Г. Розенберг, В. Гесхен, 1960; Б. В. Мирошкин, 1961). В папоротнике-орлеаке находятся смолистые вещества и танины, оказывающие раздражающее действие на слизистые мочевыводящих путей.
Помимо папоротника-орлеака, называют еще растения из семейства лютиковых, листья дуба, ветки бука и граба, содержащие танины. Желтый лютик, распространенный на горных пастбищах, содержит анемол, который способен сильно раздражать слизистые оболочки мочевыводящих путей. В ветках и листьях указанных деревьев содержатся дубильные вещества, вызывающие гематурию у подопытных коров. Среди трав, произрастающих в неблагополучных по гематурии регионах, есть малопитательные, кислые и грубые растения, вредно действующие на эпителиальную и эндотелиальные ткани животных (Б. Г. Петренко, 1954). Имеются также и такие растения, которые обладают канцерогенным свойством. В мочевом пузыре вынужденно убитых коров, больных гематурией, была обнаружена раковая опухоль— карцинома. В этих случаях причиной гематурии было длительное воздействие на организм животных радиоактивных веществ (Б. Ф. Морошкин, 1961). Некоторые авторы возникновение заболевания связывают с дефицитом или избытком в почве неблагополучных местностей, а также в организме животных необходимых питательных веществ. К таким факторам относят избыток кислых веществ в почве (К. Дикенсон, С. Денн, 1932), недостаточное количество фосфорной кислоты и извести в растениях (С. Моррис, 1947), недостаток минеральных солей в почве и воде (Е. Бурнет, 1937), дефицит йода, никеля и меди в почве и организме животных (И. И. Задерий, В. М. Мещенко, 1953; Б. Г. Петренко, 1954), избыток фосфора, кальция и магния в растениях (В. Гилл, Г. Кинг, 1933; М. Ленглен, 1947).