引发低氧血症的肝病病因为各种急、慢性肝病均可伴有肺血管异常和动脉低氧血症，最主要的是慢性肝病导致的肝硬化，特别是隐源性肝硬化、酒精性肝硬化、肝炎肝硬化及原发性胆汁性肝硬化。门静脉高压可能是肝肺综合征的主要发病因素，并未发现其与肝硬化严重程度具有相关性。肝肺综合征的发生发展是多种因素作用的结果，不能单纯用门脉高压或肝功能不全来解释。
肝肺综合征的发生机理与氧合血红蛋白亲和力下降，前列腺素等血管扩张因子致之肺毛细血管扩张，肺内(动静脉和门-肺静脉)分流，肺泡和毛细血管氧弥散受限，通气/血流比例失调以及胸、腹水压挤等有关。主要病变为肺血管扩张、肺循环紊乱，肺内周围血管床及近肺门处大动、静脉有多处吻合支，有混合的静脉血藉之进入肺静脉。
