病因不同，其發病機制亦不相同。歸結起來4個方面：
①骨質再吸收增加；
②腸鈣吸收增加；
③尿鈣重吸收增加；
④血液濃縮。
對于老年人，骨質再吸收增加是其主要發病機制。絕經后婦女缺乏雌激素對PTH刺激骨質吸收的對抗作用，使原發性甲旁亢增加；長期鈣缺乏者，亦可導致繼發性甲旁亢；慢性腎功能不全者亦可通過三發性甲旁亢，而導致高鈣血癥。惡性腫瘤亦通過骨質再吸收增加而引起高鈣血癥，主要途徑有：
①乳腺癌等惡性腫瘤骨轉移所致的局限性溶骨性骨破壞。
②多發性骨髓瘤和其他累及骨髓的血液系統惡性腫瘤，以及發生于肺、腎、泌尿生殖系的惡性腫瘤合成、分泌一些細胞因子和腫瘤相關激素，如IL-1、IL-6、TNF-α、甲狀旁腺激素相關蛋白(PTHrP)等，導致體液性高鈣血癥。