Nguyên nhân gây huyết khối động mạch thận bắt nguồn từ sự vỡ các mảng xơ vữa động mạch. Phản ứng miễn dịch với chất lạ sẽ xảy ra sau tắc mạch dẫn đến tình trạng chức năng thận trong 3 - 8 tuần bị suy giảm. Trường hợp nếu tắc mạch khối lớn hoặc các đợt tắc mạch tái phát thì người bệnh sẽ bị suy thận cấp.

Huyết khối động mạch thận và tắc mạch thận là biến cố mạch máu xảy ra tại thận. Tương tự như các bệnh lý tắc nghẽn huyết khối động mạch tại các cơ quan khác, huyết khối dẫn đến tắc động mạch thận hoàn toàn sẽ gây mất chức năng thận, diễn tiến không hồi phục nếu chẩn đoán muộn và can thiệp sai ngay từ đầu.