原因是由于犊牛摄取过量水分的缘故。因为犊牛瘤胃不发达，所以，水通过食道沟直接进入真胃和小肠，被肠管迅速吸收进入血管后，分布在肠道的毛细血管内的渗透压呈一时性的降低。毛细血管内的渗透压降低到红细胞膜可以耐受限度以下时，红细胞就会破裂，红细胞内的血色素游离出来而引起血红蛋白尿。犊牛之间有个体差异，有人认为一次饮用占体重的8％左右的水时就会发病。如果体重70KG的牛饮用5～6L的水，也可能发病。总之，这种病的原因就是由于犊牛具有一次大量饮用水的习性，因为瘤胃还不十分发达，肠道吸收过量的水分引起血管内溶血而引发该病。
牛水中毒是犊牛大量饮水后排出红尿（血红蛋白尿）的一种疾病。生后6个月以内，特别是断奶前后的犊牛极易发生，1岁以上的牛不发生。