婴幼儿消化系统发育不良，各种消化酶的分泌较少，活力较低，对食物的耐受力差不能适应食物质、量的较大变化，因生长发育快，所需营养物质相对较多，消化道负担较重，经常处于紧张状态，易于发生消化功能紊乱。胃内酸度比成人低，抗菌能力差，血液中免疫球蛋白和胃肠道SIgA均较低，易患肠道感染。——这些都会成为小儿腹泻的重要原因。
感染性腹泻是因大多数病原微生物通过食入污染的水、食物或通过污染的手传播而进入消化道。当机体的防御功能下降、大量的微生物侵袭并产生毒力时可引起腹泻。如轮状病毒侵入肠道后，使小肠绒毛细胞受损，小肠粘膜回收水、电解质能力下降引起腹泻；同时，继发的双糖酶分泌不足，使肠腔内的糖类消化不完全，并被肠道内细菌分解，使肠液的渗透压增高，进一步造成水和电解质的丧失，加重腹泻。细菌感染所致腹泻包括肠毒性肠炎、侵袭性肠炎。而致病性大肠埃希菌不产生肠毒素及侵袭力，发病机制尚不清楚。
非感染性腹泻主要是由饮食不当引起，以人工喂养的患儿为主。当摄入食物的量、质突然改变超过消化道的承受能力时，食物不能被充分消化吸收而堆积于小肠上部，使局部酸度减低，肠道下部细菌上移和繁殖，造成内源性感染和消化功能紊乱，肠蠕动增加，引起腹泻及水电解质紊乱。其他如牛奶过敏，胰腺功能障碍，胰液缺乏等均可致慢性腹泻。