מהי אבן בכליה?
אבן בכליה נוצרת כמשקע של מינרלים המתגבשים יחדיו בתוך המדיום המימי של השתן ונוצרים בתוך המערכת התוך-כלייתית האוספת השתן שנוצר בכליה. אבנים יכולות לנדוד לתוך השופכנים ושלפוחית השתן ולבסוף להפלט יחד עם זרם השתן. אבני כליה יכולות להיות קטנות, כמו גרגרי חול קטנטנים, אך לעתים תכופות הן גדולות יותר. אבנים יכולות להיות חלקות, משוננות, בודדות או מרובות.
הכליה אחראית על על איזון המים והמלחים בגוף. השתן הוא תוצר סופי של סינון המומסים והרעלים שבגוף. במצבים מסויימים, חומרים שנמסים בתוך השתן כמו סידן, אוקסאלאט ופוספט (זרחן), יכולים להפוך לבלתי מסיסים ולהופיע בשתן כגבישים. אבן כלייתית נוצרת כאשר הגבישים מתחברים יחדיו ויוצרים מסה סולידית.
 
אבני סידן
קרוב ל 80% מאבני הכליה מורכבות מסידן ואוקסאלט. אבנים המורכבות מסידן ופוספט נפוצות גם הן. לפחות למחצית מהאנשים המיצרים אבני סידן יש רמות גבוהות של סידן בשתן, מצב הנקרא היפרקלציאוריה. מצב כזה יכול להגרם עקב ספיגת יתר של סידן מהדיאטה במעי, אבדן של סידן מהעצם או הפרעה בספיגת הסידן חזרה לזרם הדם בתוך הכליה. סיבות מטאבוליות, גנטיות או תזונתיות יכולות לגרום לכמות גדולה של סידן בשתן. לדוגמה, אבני סידן נפוצות בחולים הסובלים מפעילות יתר של בלוטות יותרת התריס (parathyroid) שהיא השולטת העיקרית על משק הסידן בגוף. אבני קלציום אוקסאלאט יכולות להגרם מעודף אוקסאלאט בשתן. מצב של ספיגת יתר של אוקסאלאט הוא נפוץ ביותר אצל חולים עם מחלת מעי דלקתית או חולים שעברו ניתוחים במעי הדק. במקרים שכיחים פחות, אבני קלציום פוספט נגרמות ממצב הנקרא renal tubular acidosis, כאשר הכליה אינה יכולה להפטר מחומצה בגוף, ואין ביכולתה להחמיץ השתן.

אבני זיהום
אבני זיהום (struvite) מורכבות ממגנזיום, אמוניום ופוספט וכן גבישי סידן, קרבונאט ופוספאט. אבנים אלו נוצרות כתוצאה מזיהום כרוני או חוזר בדרכי השתן. אבני זיהום יכולות להגיע לגדלים גדולים ויכולים לערב את כל חללי הכליה (אבן יציקה).
 
אבני חומצה אורית
חומצה אורית נוצרת כאשר הגוף מעכל חלבון. לבני אדם רמות חומצה אורית פי 10 יותר מרוב היונקים.  השתן הופך רווי עם חומצה אורית כאשר רמת ה pH (חומציות) בשתן יורדת מתחת ל 5.5. נטייה להווצרות אבני חומצה אורית קיימת אצל אנשים האוכלים כמות גדולה של חלבון, בעיקר בבשר ובעוף. אבני חומצה אורית נפוצות יותר גם בחולים המקבלים טיפולים כימוטרפיים או סובלים משגדון (gout). לעתים נדירות, אבני חומצה אורית נגרמות ממחלה גנטית הקשורה למטבוליזם של חלבון.
אבני ציסטין
אבני ציסטין מהוות רק 1% מכלל האבנים בכליות. הן נוצרות בחולים עם מחלה גנטית נדירה הגורמת לרמות גבוהות של ציסטאין בשתן. אבנים כאלה מתגלות פעמים רבות במהלך גיל הילדות.

אבנים אחרות
אבני כליה יכולות להווצר כתוצאה מטיפול תרופתי. דוגמה לכך היא הווצרות של אבני  indinavir בחולים שטופלו בתרופה זו כנגד מחלת הכשל החיסוני (HIV). במקרים נדירים התגלו אבנים בחולים אשר נהגו ליטול כמות רבה של תרופות נגד שיעול. לאחרונה תרופה שכיחה לטיפול במיגרנות הנקראת טופמקס (topiramate) נחשבת כמגבירת סיכון להווצרות אבנים בכליות בשני אופנים: הראשון ע"י הורדת רמות הציטראט בשתן. ציטראט הוא אחד המרכיבים בשתן הידוע כמדכא יצירת אבנים בכליות. השני, טופמקס נחשב כמשפיע על האופן בה הכליה מטפלת בחומצה. חולים אשר נוטלים טופמקס נמצאים בסיכון ליצירת אבני קלציום- אוקסלט וקלציום-פוספט.