B淋巴細胞或漿細胞異常增生，產生和分泌異常的單克隆免疫球蛋白，由于重鏈和輕鏈合成不平衡，產生過多的游離輕鏈，流經腎小球時易被濾過，當其濾過量超過腎小管最大重吸收能力時，則由尿中排出，稱為本-周（Bence-Jones）蛋白尿。
此學說認為被腎小球濾過的輕鏈蛋白超過近端腎小管最大重吸收能力時，未被重吸收的輕鏈蛋白到達遠端腎小管，在濃縮的酸性小管液中與Tamm-Horsfall（T-H）蛋白共同形成管型，阻塞了遠端腎小管。這些管型的成分有輕鏈蛋白及T-H蛋白，尚有纖維蛋白原及白蛋白，呈嗜酸性，圍繞有炎性細胞及上皮合胞體（syncytium），形成巨大管型，使遠端腎小管和（或）集合管完全阻塞，這是骨髓瘤腎的特征。許多管型有特殊性，如微球形、針形、五角形或六角形結晶，經染色證明為T-H蛋白和輕鏈蛋白。約30%患者未發現這些特征性管型，因此，許多學者提出某些輕鏈蛋白可直接損害腎小管細胞。
腎小球濾液中的輕鏈蛋白被近曲腎小管重吸收后，在溶酶體內降解并產生毒性，引起腎小管損害，輕鏈蛋白在10-4～10-6 M濃度時能抑制腎皮質腎小管漿膜的Na -K -ATP酶的活性。這說明輕鏈蛋白對腎小管上皮細胞有直接毒性作用，κ輕鏈對腎組織的毒性作用較λ輕鏈的強。輕鏈蛋白的腎毒性的嚴重程度不一，被認為是與輕鏈蛋白變區的氨基酸組成、所帶的凈電荷及溶解度等理化特性不同有關。直接的腎小管損害以帶陽電荷的濾過蛋白最為顯著。尿pH值的變化在輕鏈腎毒性中也起重要作用，酸性尿可增加濾過的輕鏈排泄，而堿性尿則減少其排泄。如果酸化可加重輕鏈蛋白的腎毒性，則管型阻塞學說較腎小管直接毒性學說更重要。
多發性骨髓瘤病人可見到腎小球系膜增生或出現結節性硬化，類似糖尿病腎腎病的基-威（Kimmelstiel-Wilson）病變。在腎小球內皮下及腎小管基膜外側，可見無定形顆粒狀物質沉積，該物質與κ型或λ型輕鏈（主要為κ型）單克隆抗血清起反應。此外，在腎間質、腎小管壁、肝血竇及許多臟器的血管壁也可見單克隆輕鏈或其片段。病人常有較多的蛋白尿，可達腎病綜合征的標準，伴有進行性腎功能衰竭。