I calcoli si formano quando alcuni composti presenti nell'urina in soluzione precipitano, formando cristalli. Ciò può dipendere da variazioni del grado di saturazione dell'urina stessa (per aumento della concentrazione di determinati composti dovuta a aumentata escrezione o marcata conservazione idrica), da alterazioni del pH urinario o dalla riduzione di alcune sostanze che fisiologicamente inibiscono la cristallizzazione (in particolare citrato e magnesio).