Заболевание представляет собой терминальную стадию специфического и неспецифического гнойно-деструктивного пиелонефрита. Пионефротическая почка — орган, подвергшийся гнойному расплавлению, состоящий из отдельных полостей, заполненных гноем, мочой и продуктами тканевого распада. Стенка лоханки утолщена, инфильтрирована.
Пионефроз всегда сопровождается пери- или паранефритом. Чаще всего пионефроз является результатом вторичного хронического пиелонефрита вследствие мочекаменной болезни, аномалий или других обструктивных процессов в мочевых путях, протекающих длительное время в активной фазе воспаления и сопровождающихся частыми обострениями. Заболевание наблюдается преимущественно в возрасте 30-50 лет.