A quase totalidade das ITU se estabelece por um mecanismo ascendente, ou seja, as bactérias que acabamos de citar colonizam o períneo e conseguem alcançar a bexiga ascendendo pela uretra. Este processo leva, inicialmente, ao desenvolvimento de cistite.
Do mesmo modo, a pielonefrite se estabelece por ascensão da bactéria pelo ureter até a pelve renal, mas não basta que isso ocorra. As papilas renais são dotadas de mecanismos antirrefluxo, que impedem o retorno da urina oriunda da pelve renal, mas, em algumas regiões, o refluxo intrarrenal pode se estabelecer. Caso isso aconteça, teremos o desenvolvimento de uma resposta inflamatória e imunológica.