任何原因导致的肺水肿都是肺泡和间质的水肿导致，缺氧是导致高原性肺水肿最根本的原因，但发病机制并不十分清楚，一般考虑如下：
一、与严重缺氧本身直接或间接导致肺毛细血管通透性增加，引起肺泡和间质水肿，其中间接导致的中间环节可能就是各种炎症介质释放，作用于肺毛细血管内皮导致损伤的结果。
二、缺氧导致的交感神经兴奋，可以使外周血管收缩，导致心脏的阻力负荷增加，缺氧导致的心肌损伤，与阻力负荷增加，共同导致心排量减少，肺静脉压增高和淤血，加重已有的肺毛细血管通透性增加导致的肺水肿。
三、高原缺氧导致的肺血管收缩、肺小动脉痉挛、肺动脉高压，是导致肺水肿非常重要的环节。
四、机体发生低氧血症后会导致周围血管收缩，血液重新分布，从而导致肺的高灌注，引起肺水肿。
五、缺氧所致的肺血管内血栓形成可以加重已有的肺动脉高压、肺循环障碍，肺血流分布不均，肺水肿形成。
除此以外，初次进入高原，发病时的海拔高度，增高的速度过急，由于体力活动过大、寒冷、气候的改变、饥饿、疲劳、情绪紧张、上呼吸道感染、个体差异等，都可能是引起高原性肺水肿不可以忽视的诱发因素。