As ITU ocorrem quando micróbios nocivos penetram no trato urinário inferior ou superior. As IU inferiores, que ocorrem na uretra e na bexiga, são as mais comuns. São também designadas por cistite. Na maioria dos casos, as bactérias que invadem o trato urinário inferior provêm do nosso próprio corpo. A E. Coli, que vive normalmente no intestino, é a mais comum e pode infetar o trato urinário quando a uretra é exposta a bactérias das fezes.
As bactérias altamente virulentas que não são tratadas podem propagar-se através dos ureteres até um ou ambos os rins e causar uma ITU superior. Os sintomas podem ser dores nas costas, náuseas e febre. Se não for tratada, pode potencialmente danificar os rins, ou mesmo causar insuficiência renal. Nalguns casos, a infeção renal pode propagar-se à corrente sanguínea, causando urosepsis, que requer cuidados intensivos imediatos. Se tiver sido diagnosticada uma ITU superior ou inferior e for necessário tratamento, o médico decidirá qual o antibiótico e a dosagem a prescrever.
A bacteriúria assintomática, também designada por bactérias "amigáveis", no trato urinário, é uma doença inofensiva que não deve ser tratada com antibióticos. Estas bactérias não apresentam sintomas, exceto urina malcheirosa em algumas pessoas.