RAS时患侧肾由于缺血而激活肾素-血管紧张素-醛固酮系统而致肾血管性高血压。不同类型的肾血管性高血压的病理生理也不相同。单侧RAS时患侧肾释放肾素致水钠潴留，而对侧肾则出现压力性利尿排钠，最终导致负钠平衡近一步增加了肾素释放。孤立肾及双侧RAS时，因没有对侧肾的影响，而阻止了钠的丢失，细胞外液体积增加抑制了血肾素的活性，所以此时高血压主要是因为体液过量。另外血管紧张素Ⅱ（AngⅡ）引发出球小动脉收缩使得肾血流及滤过率得以部分维持，因此对于双侧RAS、孤立肾的RAS或钠衰竭状态的失代偿性慢性心力衰竭患者，应用血管紧张素转换酶抑制剂（ACEI）或AngⅡ受体阻断剂（ARB）时会引发急性肾功能衰竭，其机制是它们降低了肾小球的流体静压和肾小球的滤过率，但疾病的形成是个漫长的过程，动物模型的研究不能全面反应真实的病理过程，即使是在动物实验当中也发现，当狭窄持续存在，肾素的释放增加也是一过性的，所以肾动脉狭窄导致高血压的过程一定还有其他机制的参与，需要进一步研究予以明确。
