血液出现在尿液和粪便中的原因有很多：疾病、创伤、感染、肿瘤和解剖异常。在正常情况下，两个系统中都不应该有血液存在，所以即使有少量血液存在，也可能表明发生了异常过程。
感染
血尿，或尿中有血，可由尿路感染引起。伴随着感染而来的是组织的炎症和肿胀，如尿道（从膀胱通向外界的管道）、膀胱内衬、输尿管（连接膀胱和肾脏的管道）和肾结构。这种严重的炎症和肿胀会导致细小的血管充血，血管壁变得薄而脆弱，破裂并导致出血。这种刺激使其他症状长期存在，很快就会变成一个恶性循环。
创伤
外伤，或者损伤，也会引起血尿。机动车事故和运动损伤会对腹部和下背部造成直接打击，从而损伤膀胱或肾脏。在某些情况下，外伤会导致肾脏或膀胱内壁瘀伤等原因导致暂时性的血液存在。持续的出血不停可能是更严重的症状，如肾撕裂、严重的肾挫伤或膀胱穿孔。
痔疮
痔疮是位于肛门括约肌内直肠下方的小静脉。由于各种原因，这些静脉会变得功能不全，充满血液，对压力和摩擦非常脆弱。在痔疮的存在，大便需要紧张，对这些静脉施加不适当的压力，导致他们撕裂和出血。出血可以是间歇性的，通常通过直肠壁对其施加压力来停止，也就是说，直到下一次排便。
胃溃疡
胃溃疡会对胃壁造成严重损害。胃里通常存在的盐酸会严重刺激这些溃疡，造成粘膜的额外侵蚀。当胃壁的小血管受到影响时，就会开始出血。这些血细胞在肠道内运输，直到它们把身体留在粪便中。这时，细胞中的氧气含量全部消失，形成一个黑色的“焦油状”大便。
慢性病
慢性疾病，如肠易激综合征和憩室炎，可导致长期刺激大肠衬里。反过来，这种慢性炎症会导致小肠脆弱的衬里被侵蚀，导致少量但持续的渗出。从大肠出血，特别是在最远的地方，可以在大便中显示为较亮的红色血液，而不是在离直肠较远的肠道开始的病变，在那里它会呈现为深棕色。
肿瘤（癌症）
膀胱癌、前列腺癌和肾（肾）肿瘤可能是血尿和大便存在的主要因素。侵袭性肿瘤改变了组织的完整性，使它们更容易受到损伤和出血。结肠癌通常是在担心便秘/腹泻和血便后首次确诊的。