低鉀血癥可引起鹼中毒，其機制為： ① 除因鉀分佈異常引起的低鉀血癥外，低鉀因細胞內、外的 K+ - H+ 交換，使細胞內酸中毒，細胞外鹼中毒; ② 血鉀降低時，腎小管上皮細胞內 [ K+ ] 降低，分泌 K+ 減少， H+ - Na+ 交換加強，同時，腎小管分泌氨增加，與 H+ 以 NH4+ 的形式隨尿排出;缺鉀也能使遠曲小管減少對氯的重吸收，引起機體缺氯，兩者都能使 HCO3- 重吸收增多。由低血鉀作為原因引起的鹼中毒，由於尿液 [ H+ ] 增加，尿呈酸性，與一般鹼中毒時有偏鹼性的尿不同，故又被稱為“反常性酸性尿”。
對血管的影響
血鉀降低時可能直接使小動脈舒張，也可能因擴血管物質 PGE 增多，使外周血管阻力降低。因此，低鉀血癥患者易有眩暈、低血壓等症狀。
對腎臟的影響
慢性低鉀血癥除能引起腎血流量和腎小球濾過率降低外，可使各段腎小管結構和或功能發生改變，如對 ADH 的反應性降低，髓襻升支粗段對 NaCl 重吸收障礙，使腎的濃縮功能障礙，出現多尿、夜尿，甚至有腎性尿崩症;腎小管產氨和重吸收 HCO3- 增加，有利於發生鹼中毒;也可能發生所謂“缺鉀性腎病”( nephropathy of potassium depletion )，組織學上有明顯的腎小管損傷和間質纖維化。
機體其它方面
低鉀血癥時除因胰島素分泌減少可使血糖增高外，組織細胞的蛋白質合成降低。以血鉀降低程度的不同，可有精神不振、淡漠、反應遲鈍、嗜睡或昏迷等不同中樞神經系統症狀。這與神經細胞興奮性降低、糖代謝障礙、細胞膜鈉泵功能障礙等因素有關。
