Patofisiologi pasti dari krisis hipertensi belum diketahui secara jelas. Secara umum diketahui ada 2 teori yang menyebabkan krisis hipertensi yaitu Hipotesis Tekanan dan Hipotesis Faktor Humoral. Kedua teori ini menjelaskan bahwa krisis hipertensi terjadi karena adanya perubahan keseimbangan tekanan dalam pembuluh darah dan faktor humoral yang mempengaruhi tekanan darah. Berikut ini adalah beberapa penyebab yang mungkin mempengaruhi terjadinya krisis hipertensi.

• Amplifikasi dari gen RAS atau terjadinya mutasi genetik yang menimbulkan kerusakan dari endotelium pembuluh darah dan menyebabkan terjadinya deposisi dari fibrin dan thrombus.
• Reaksi vaskular yang meningkat dan terjadinya peningkatan kadar agen vasoaktif seperti nor-epinefrin, angiotensin II, dan vasopressin yang akan menimbulkan natriuresis sehingga terjadi hipovolemia yang akan memberikan umpan balik peningkatan kembali kadar agen vasoaktif. Akibatnya terjadi nekrosis fibroid pada arteriolar karena terjadi kerusakan endothelial yang akan menimbulkan deposisi di jaringan pembuluh darah dan anemia hemolitik mikroangiopati. Hal ini memicu terjadinya iskemia dan menimbulkan pelepasan agen vasoaktif kembali. Begitu seterusnya siklus ini akan terus berputar.
• Peningkatan dari arginine dimetil asimetrik dan penghambat sintesis nitric oxide (NO) endogen. Hal ini juga ditemukan pada kasus preeklampsia.[3]