膀胱肿瘤病因复杂，真正的发病原因尚不完全清楚。据临床观察及实验研究的结果，可能与下列因素有关。
1、外源性致癌物质：很早注意到在工业发达国家中直接从事于苯胺染料的工人，膀胱癌发病率特别高，且发病率随工龄增长而升高。后经临床观察及实验研究发现，B一奈胺和联苯胺类化合物与致癌有关，进一步查明了这类物质的代谢产物如硫酸对偶2一氨基一1苯酚在尿中排出的浓度高出正常值200倍，若使尿液分流不经膀胱排出，则膀胱组织不发生癌变。此外，吸烟、日常生活中所接触的致癌物质等也被认为是诱发膀胱癌的病因之一。
2、内源性致癌物质：色氨酸和烟酸代谢异常，其中间产物邻羟氨基酚类物质，能直接影响细胞的RNA和DNA的合成，具有致癌性能，膀胱肿瘤病人尿中色氨酸代谢产物增多。
3、其他致癌因素：患埃及血吸虫病后，由于膀胱壁中血吸虫卵的刺激容易发生膀胱肿瘤。在我国，血吸虫病由日本血吸虫所致，不引起这种病变。膀胱黏膜白斑病、腺性膀胱炎、结石、长期尿潴留，某些病毒感染等也是诱发膀胱肿瘤的原因之一。
病理与肿瘤的组织类型、细胞分化程度、生长方式和浸润深度有关，其中以细胞分化和浸润深度最为重要。肿瘤分布在膀胱侧壁及后壁最多，其次为三角区和顶部，其发生可为多中心。膀胱肿瘤可先后或同时伴有肾盂、输尿管、尿道肿瘤。
膀胱肿瘤的扩散主要向深部浸润，直至膀胱外组织。淋巴转移常见，浸润浅肌层者约50%淋巴管内对照细胞，浸润深肌层者几乎全部淋巴管内均有癌细胞。膀胱癌浸润至膀肮周围组织时，多数已有远处淋巴结转移。血行转移多在晚期，主要转移至肝、肺、骨和皮肋等处，肿瘤细胞分化不良者容易发生浸润和转移。