研究表明，尿毒症患者存在多种类型血小板功能异常。目前，尚无一种单独的病理生理机制可以解释尿毒症所有已被发现的血小板功能异常。新研究表明，由于肾功能的损害，代谢产物胍基琥珀酸不能被及时清除而在体内蓄积，它通过诱导血管内皮细胞和血小板生成释放大量一氧化氮(NO)而造成血小板功能的抑制。
较多报道指出尿毒症患者血小板a-颗粒异常包括贮存池缺陷可使ADP和5-羟色胺减少、ATP/ADP的比值增高。终末期肾衰患者cAMP增高，上述异常经血液透析可部分纠正。血小板激动剂如ADP和5-羟色胺及其抑制剂cAMP的失衡可导致血小板活化障碍。另外，凝血酶引起的ATP释放减少也提示尿毒症存Ⅷ.小板分泌缺陷。另有报道，尿毒症血小板存在钙含量增加及受刺激后钙运动异常。钙运动异常及cAMP增高提示甲状旁腺激素(PTH)与尿毒症血小板功能异常有关，体外试验中PTH能抑制血小板聚集也支持这种推测。但肾功能衰竭患者出血时间与完整PTH及其片断的血清浓度无关，说明PTH增高在肾功能衰竭不是主要原因。
尿毒症血小板聚集功能的研究结果并不一致，各种诱聚剂如ADP、肾上腺素、胶原以及凝血酶等诱导的血小板聚集反应可降低，正常或增高。
尿毒症血小板血栓烷Az(TXA2）的合成存有争议。ADP、胶原、凝血酶以及花生四烯酸刺激后TXA2生成减少，提示血小板在环氧化酶途径或不依赖环氧化酶的前列腺素合成途径均受损。另外，花生四烯酸或TXA2类似物U-46619均可诱发TXA2正常生成，提示活化血小板存在花生四烯酸释放障碍。鉴于上述异常能被透析纠正，推测可能与尿毒症血浆中存在的某种因子有关。