當血漿滲透壓下降時抗利尿激素不被抑制,仍然持續大量分泌,抗利尿激素使腎遠端小管和集合管水通道開放,水順滲透梯度進入腎間質,水重吸收增加。由此導致自由水清除率降低,尿鈉排泄量增加,尿滲透壓也增加,導致稀釋性低鈉血癥及血漿滲透壓下降,大量水向細胞內轉移,導致全身細胞水腫,腦細胞水腫,引起顯著癥狀。
此時低鈉血癥伴有尿鈉排泄增加這一矛盾現象,其機制可能與容量擴張有關。容量擴張,腎小球濾過率增加,腎素與醛固酮分泌受抑制,尿鈉排泄增加;容量擴張時,尿鈉素分泌增加,促使尿鈉排泄增加,鈉代謝處于負平衡狀態,低鈉血癥與血漿低滲狀態加重。