(一)發病原因
主要發生於直立姿勢的多種活動，如長途行軍、正步訓練、長距離跑步、競走、在硬地面上打球、空手道比賽、連續擊打沙袋或手鼓、京劇武生演員連續小翻等，甚至有人報道1例老年性癡呆癥患者因頭部反復撞擊墻壁後發生血紅蛋白尿。遊泳和自行車運動員發生本癥者極罕見。
(二)發病機制
從上面所舉的多種情況可以看出，身體某部位反復用力撞擊堅硬表面可以引發行軍性血紅蛋白尿癥。確切發病機制尚不完全明瞭，一方面當紅細胞流經腳掌、手掌等部位的表淺血管時，受到機械性損傷。另一方面腳掌、手掌等部位的表淺微血管在受到反復用力擊打時可能受到損傷，微血管變窄、粗糙，使流經的紅細胞受到過多的推擠、撕裂，從而引起溶血。本癥的發生主要與運動的地面或擊打物體表面的堅硬程度、運動方式或姿勢有關。在硬路面跑步後發生血紅蛋白尿的患者，改在草地上或穿彈性較好的運動鞋進行同樣的活動，可不發生本癥。運動量相同的不同運動，對身體的撞擊不同，紅細胞所受的機械損傷程度也不同，每個人的步態及落地的輕重都有差別，有的使腳掌受到的撞擊力較大，這部分人就容易發生溶血。但這些患者也可能存在某種易患因素，如紅細胞膜存在缺陷，或血清結合珠蛋白水平低而使遊離血紅蛋白結合能力不足等。有人發現本病患者谷胱甘肽還原酶及谷胱甘肽過氧化物酶暫時性缺乏使紅細胞脂質過氧化，但很難說明與本病的關系。