正常人水的平衡主要由抗利尿激素和腎臟的排水功能調節，當機體失水時，血漿晶體滲透壓升高，對下丘腦滲透壓感受器的刺激增強，抗利尿激素釋放量增多，腎臟對水的重吸收活動增強，尿量減少，從而保留了體內的水分，反之，大量飲清水後，血漿晶體滲透壓降低，抗利尿激素釋放量減少，腎臟對水的重吸收減弱，使體內多餘的水從尿液排出，腎臟生成的尿液被運送到膀胱，當膀胱尿量充盈到一定程度時 (400～500 ml) ，膀胱壁的牽張感受器受到刺激而興奮，通過一系列神經反射完成排尿過程，當以上調節機制失常時，大量飲清水或輸入大量5 %葡萄糖液後，細胞外液量急劇增加，呈稀釋性低鈉血癥，細胞外液滲透壓下降，水分從細胞外進入細胞內，導致細胞水腫，尤其是腦細胞水腫從而出現神經系統症狀，一般血清鈉低於125 mmolPL 時出現噁心，不適，低於120 mmolPL 時則出現抽搐，意識障礙，昏迷等，短期內大量飲清水(原發性飲水過多) 導致水中毒臨床少見，主要見於精神分裂症患者，此患者發生水中毒，可能與老年人對水，鹽代謝調節能力減低及對膀胱充盈不敏感，排尿感下降有關。
根據病史及臨床表現一般多可診斷，由於血液稀釋，實驗室檢查可發現紅細胞計數，血紅蛋白，血細胞比容和血漿蛋白量均有降低，血清鈉，氯測定也降低。
