Le IVU si verificano quando i microbi nocivi si fanno strada nel tratto urinario inferiore o superiore. Le IVU inferiori, che si verificano nell'uretra e nella vescica, sono le più comuni. Sono anche chiamate cistiti. Nella maggior parte dei casi, i batteri che invadono il tratto urinario inferiore provengono dal nostro stesso corpo. L'E. Coli, che normalmente vive nell'intestino, è il più comune e può infettare il tratto urinario quando l'uretra è esposta ai batteri delle feci.
I batteri altamente virulenti che non vengono trattati possono diffondersi attraverso gli ureteri fino a uno o entrambi i reni, causando un'infezione urinaria superiore. I sintomi possono essere mal di schiena, nausea e febbre. Se non viene trattata, l'infezione può potenzialmente danneggiare i reni o addirittura causare un'insufficienza renale. In alcuni casi, l'infezione renale può diffondersi al flusso sanguigno, causando l'urosepsi, che richiede un'immediata terapia intensiva. Se è stata diagnosticata una IVU superiore o inferiore ed è necessario un trattamento, il medico deciderà quale antibiotico e quale dosaggio prescrivere.
La batteriuria asintomatica, detta anche batteri "amici" del tratto urinario, è una condizione innocua che non deve essere trattata con antibiotici. Questi batteri non mostrano alcun sintomo, a parte l'urina maleodorante in alcune persone.