(一)发病原因 膀胱肿瘤的病因复杂，虽经很多研究，仍不完全清楚。 1.化学致癌物质 现已肯定β萘胺、联苯胺、4-氨基双联苯等是膀胱癌质。这些物质广泛应用于染料、纺织、印刷、橡胶及塑料工业，长期接触这类致癌质容易生发膀胱癌，但个体差异很大，潜伏期很长。吸烟比不吸烟者危险度高1.5～4倍，烟中的苯并芘是致癌物质。 2.癌基因和抑癌基因 分子生物学研究认为，某种因素致使癌基因的激活或抑癌基因的失活，均可导致癌肿发生。 3.其他 色氨酸和烟酸代谢异常可为膀胱癌病因。寄生在膀胱的埃及血吸虫病、膀胱黏膜白斑、腺性膀胱炎、尿石、尿潴留等也可能是膀胱癌的诱因。 (二)发病机制 1.肿瘤的生长方式 分为原位癌、乳头状癌和浸润性癌。原位癌局限在黏膜内，移行细胞癌多为乳头状，鳞癌和腺癌常有浸润。肿瘤浸润深度是临床(T)和病理(P)分期的依据，临床可分为：原位癌(Tis);乳头状无浸润(Ta);限于固有层以内(T1);浸润浅肌层(T2);浸润深肌层或穿透膀胱壁(T3);浸润前列腺或膀胱邻近组织(T4)。病理分期(P)同临床分期。 2.病理 膀胱肿瘤大多来源于上皮细胞，占95%以上，而其中90%以上为移行细胞癌，鳞状细胞癌和腺癌较少见，但恶性程度远较移行细胞癌为高。非上皮来源的肿瘤如横纹肌肉瘤等则罕见。膀胱肿瘤在病理改变上根据细胞大小、形态、染色深浅、核改变、分裂相等分为四级。一、二级分化较好，属低度恶性;三、四级分化不良，属高度恶性。乳头状瘤细胞形态与正常移行细胞无明显差异，但有复发和恶变倾向，因此在治疗上仍视为癌肿对待。膀胱肿瘤在生长方式上，有原位癌、乳头状癌和浸润性癌三种，在临床上三者混合性存在不很少见。在膀胱镜下或活体标本大体观察可以看出肿瘤有蒂者常为低度恶性，广基无蒂者为高度恶性，溃疡浸润型的肿瘤总是高度恶性的。临床上对膀胱肿瘤生长浸润深度按Jewett-Marshall分期方法分为四期。 O期：肿瘤限于黏膜。 A期：肿瘤累及黏膜下层，但未侵及肌层。 B1期：肿瘤累及浅肌层。 B2期：肿瘤累及深肌层，但尚来侵及肌层外组织。 C期：肿瘤侵及全肌层及膀胱周围脂肪组织。 D1期：肿瘤侵及膀胱周围组织及盆腔内器官，局部有淋巴结转移。 D2期：肿瘤发生远处转移。 膀胱肿瘤最多分布在膀胱侧壁及后壁，其次为三角区和顶部，其发生可为多灶性，亦可同时或先后伴有肾盂、输尿管及尿道的肿瘤。膀胱肿瘤的扩散主要是向深部浸润，继则发生远处转移。转移途径以髂淋巴结、腹主动脉淋巴结为主，晚期少数病人可经血流转移至肺、骨、肝等器官。膀胱癌的转移发生较晚、扩散较慢。
饮水中的致癌物、咖啡、人工甜味剂、烟草、尿道疾病等，最主要的原因可能是缺水。