百草枯中毒属于不良应激，可引起蓝斑-交感神经-肾上腺髓质轴兴奋。交感神经兴奋时肾脏血液分布由供应皮质转而主要供应髓质，从而引起皮质缺血；百草枯可增加机体耗氧并致心肌损害，心脏收缩功能受抑，血液重新分配，肾脏血供减少；损伤血管内皮细胞，一方面引起血管通透性增加，另一方面启动凝血系统，致局部DIC；消化道腐蚀性损伤，大量体液进入肠道，加之进食困难、呕吐及早期催吐、导泻和利尿等促进毒物排出体外的措施，致血容量相对不足；上述因素致肾皮质局部缺血、缺氧，次黄嘌呤、黄嘌呤氧化酶增加，继而发生肾缺血/再灌注损伤。