由于AVP釋放過多，且不受正常調節機制所控制，腎遠曲小管與集合管對 水的重吸收增加，尿液不能稀釋，游離水不能排出體外，如攝入水量過多，水分在體內潴留，細胞外液容量擴張，血液稀釋，血清鈉濃度與滲透壓下降。細胞內液也處于低滲狀態。當影響腦細胞時，可出現神經系統癥狀。本綜合癥一般不出現水腫，因為當細胞外液容量擴張到一定程度，可抑制近曲小管對鈉的重吸收，使尿鈉排出增加，同時心房肽釋放增加，使尿鈉排出增加，因而水分不致在體內潴留過多，但進一步加重低鈉血癥。同時，由于擴容，腎小球濾過率增加與醛固酮分泌可能降低，均有利于尿鈉的排出。由于AVP的持續分泌，雖然細胞外液已處于低滲狀態，但尿滲透壓仍高于血漿滲透壓。