As principais causas de hematúria são: cálculos renais, doenças glomerulares, tumores, traumatismo, pielonefrite e exposição a produtos tóxicos ou a drogas.

As hemácias são frequentemente confundidas com leveduras e gotículas de óleo. A adição de ácido acético a uma parte do sedimento urinário auxiliará nesta diferenciação, uma vez que lisará as leveduras e as gotículas de óleo, mas não afetará as hemácias.

Na urina, podem ser encontradas hemácias de tamanhos variáveis; as que têm protrusões celulares são denominam-se dismórficas. 

Grande quantidade de hemácias na urina costuma decorrer de glomerulonefrite, mas também é observada em outros quadros clínicos, como infecções agudas, reações tóxicas e imunológicas, neoplasias e distúrbios circulatórios que rompem a integridade dos capilares renais. 

Na urina concentrada, as hemácias encolhem, e muitas vezes, mostram-se crenadas, ao passo que, na urina alcalina diluída, incham e lisam-se rapidamente.