放射性膀胱炎的发生与放疗剂量和持续时间密切相关。多数学者认为膀胱组织对射线的耐受量为60Gy，超过此剂量易发生膀胱炎。此外，后装治疗腔内放射源位置不当、多盆野外照射同时行腔内治疗以及部分患者的

放射性膀胱炎的发生与放疗剂量和持续时间密切相关。多数学者认为膀胱组织对射线的耐受量为60Gy，超过此剂量易发生膀胱炎。此外，后装治疗腔内放射源位置不当、多盆野外照射同时行腔内治疗以及部分患者的膀胱对放射线耐受量偏低等也是导致放射性膀胱炎发生的原因。
放射性膀胱炎的发病时间差异较大，可能与设备剂量大小、个人膀胱敏感性不同以及防护措施的差异等有关。发生时间短者为放疗后数月，长者可到放疗后10～20年，但一般多发于放射治疗结束后2～3年。

放射性膀胱炎可分为急性和慢性两种类型。急性型出现于放疗后4～6周，慢性型发生于放疗后3个月～10年。由于放射损伤防护的增强，近年来急性型放射性膀胱炎的发病率逐年降低。
放射性膀胱炎病变部位常见于膀胱后壁、三角区及其周围组织，因其靠近照射部位以及血液供应较少。膀胱黏膜表现为上皮脱落，浅表溃疡形成，表面被覆血性纤维素性炎性渗出物，其下方可见少许坏死和薄层肉芽组织；深部为大量增生的纤维组织伴玻璃样变，并累及肌层和外膜。部分血管内血栓形成，并有大量嗜酸性粒细胞、中性粒细胞、淋巴细胞及浆细胞浸润。
放射线所致急性黏膜水肿将导致毛细血管扩张、黏膜下出血、间质纤维化和完全平滑肌纤维化，进而弥漫性动脉内膜炎，使膀胱发生急性和慢性缺血。晚期膀胱壁纤维化可导致膀胱容量严重减少，出现膀胱挛缩。