RAS時患側腎由于缺血而激活腎素-血管緊張素-醛固酮系統而致腎血管性高血壓。不同類型的腎血管性高血壓的病理生理也不相同。單側RAS時患側腎釋放腎素致水鈉潴留，而對側腎則出現壓力性利尿排鈉，最終導致負鈉平衡近一步增加了腎素釋放。孤立腎及雙側RAS時，因沒有對側腎的影響，而阻止了鈉的丟失，細胞外液體積增加抑制了血腎素的活性，所以此時高血壓主要是因為體液過量。另外血管緊張素Ⅱ（AngⅡ）引發出球小動脈收縮使得腎血流及濾過率得以部分維持，因此對于雙側RAS、孤立腎的RAS或鈉衰竭狀態的失代償性慢性心力衰竭患者，應用血管緊張素轉換酶抑制劑（ACEI）或AngⅡ受體阻斷劑（ARB）時會引發急性腎功能衰竭，其機制是它們降低了腎小球的流體靜壓和腎小球的濾過率，但疾病的形成是個漫長的過程，動物模型的研究不能全面反應真實的病理過程，即使是在動物實驗當中也發現，當狹窄持續存在，腎素的釋放增加也是一過性的，所以腎動脈狹窄導致高血壓的過程一定還有其他機制的參與，需要進一步研究予以明確。