復雜性尿路感染是指尿路系統存在解剖或功能異常（如梗阻、結石等）或有腎外伴發病（如糖尿病、濫用含有非那西汀止痛藥、鐮形細胞病等）時，反復或持續發作的尿路感染而致腎功能嚴重損害者。
尿路感染95%以上是由單一細菌引起的。其中90%的門診病人和50%左右的住院病人，其病原菌是大腸埃希桿菌，此菌血清分型可達140多種，致尿感型大腸埃希桿菌與病人糞便中分離出來的大腸埃希桿菌屬同一種菌型，多見于無癥狀菌尿或無并發癥的尿感；變形桿菌、產氣桿菌、克雷白肺炎桿菌、銅綠假單胞菌、糞鏈球菌等見于再感染、留置導尿管、有并發癥之尿感者；白色念珠菌、新型隱球菌感染多見于糖尿病及使用糖皮質激素和免疫抑制藥的病人及腎移植后；金黃色葡萄球菌多見于皮膚創傷及吸毒者引起的菌血癥和敗血癥；病毒、支原體感染雖屬少見，近年來有逐漸增多趨向。多種細菌感染見于留置導尿管、神經源性膀胱、結石、先天性畸形和陰道、腸道、尿道瘺等。