引发小儿腹泻的机制较为复杂，主要可分为感染性和非感染性两大方面。

从感染性因素来看，病毒感染是常见原因之一，比如轮状病毒。轮状病毒侵袭肠道后，会在小肠绒毛顶端的柱状上皮细胞上复制，使细胞发生空泡变性和坏死，其微绒毛肿胀、不规则和变短，受累的肠黏膜上皮细胞脱落，致使小肠黏膜回吸收水分和电解质的能力受损，肠液在肠腔内大量积聚而引起腹泻。同时，继发的双糖酶分泌不足，会使食物中糖类消化不全而积滞在肠腔内，并被细菌分解成小分子的短链有机酸，使肠液的渗透压增高，进一步造成水和电解质的丧失，加重腹泻。

细菌感染方面，致病性大肠杆菌可黏附并侵入肠黏膜上皮细胞，引起肠黏膜充血、水肿、炎症渗出，导致腹泻。其产生的肠毒素可激活肠黏膜上皮细胞内的腺苷酸环化酶或鸟苷酸环化酶，使细胞内的环磷酸腺苷或环磷酸鸟苷增多，促使肠黏膜细胞分泌大量的水和电解质，引起水样腹泻。

非感染性因素中，饮食因素较为关键。喂养不当是常见的诱因，当小儿进食过多、过少、突然改变食物品种等，都可能导致消化功能紊乱。小儿的消化系统发育尚未成熟，消化酶的活性较低，对食物的耐受性较差，若喂养不规律或食物成分不适宜，就容易引起腹泻。

气候因素也会对小儿肠道产生影响。天气突然变冷，腹部受凉会使肠蠕动增加；天气过热则会使消化液分泌减少，而由于口渴又会吃奶过多，加重消化道负担，这些都可能诱发腹泻。

此外，过敏因素也不容忽视。部分小儿对牛奶、大豆等食物过敏，食用后免疫系统会将这些食物中的某些成分识别为外来的有害物质，从而引发免疫反应，导致肠道黏膜的炎症和损伤，出现腹泻症状。肠道菌群失调也是引发小儿腹泻的一个重要机制。正常情况下，肠道内的有益菌和有害菌处于动态平衡状态。当小儿使用大量抗生素、患病导致身体抵抗力下降等情况时，这种平衡会被打破，有害菌大量繁殖，从而影响肠道的正常功能，引发腹泻。