Cele mai frecvente cauze ale pielonefritei sunt reprezentanții familiei Entembacteriaceae (bastonete gram-negative), dintre care Escherichia coli reprezintă aproximativ 80% (în cazuri acute necomplicate); agenți patogeni mai puțin frecvenți sunt Proteus spp., Klebsiella spp., Enterobacter spp., Citrobacter spp.