Nefroblastoma Mungkin disebabkan oleh proliferasi abnormal dari kuman ginjal posterior pembentuk tubulus dan glomerulus yang tidak berdiferensiasi. Kompleks proliferatif nefroblastoma, yang mungkin juga merupakan lesi preneoplastik tumor Wilms. Penghapusan gen penekan tumor WT1 dan WT2 telah diidentifikasi dalam beberapa tahun terakhir terkait dengan perkembangan beberapa nefroblastoma. Penyebab nefroblastoma tidak diketahui dan ada kecenderungan tertentu untuk terjadi secara familial, dengan insiden 1 hingga 2%. Tumor ini juga diduga bersifat turun-temurun, dengan beberapa anak dalam keluarga yang menumbuhkan tumor ini secara berurutan; Schweisguth melaporkan bahwa dalam 600 kasus, lima pasang adalah saudara kandung. Rumah Sakit New China juga menemukan dua pasang saudara yang mengembangkan tumor ini secara berturut-turut, dan seorang ayah muda yang menjalani operasi nefroblastoma unilateral saat masih kecil dan putranya juga mengembangkan nefroblastoma pada usia tiga tahun. Tiga saudara kembar juga telah dilaporkan, dan Brown et al. menemukan kasus yang sangat langka dari tiga generasi berturut-turut dari penyakit ini. Nefroblastoma memiliki asal-usul embrionik dan berkembang di parenkim ginjal, tumbuh menjadi bentuk abnormal dan menyerang jaringan ginjal di sekitarnya. Hampir semua tumor ginjal pediatrik termasuk dalam kategori ini. Mereka berasal dari mesoderm primitif, sehingga bagian patologis mengungkapkan berbagai jaringan yang tidak berdiferensiasi. Kadang-kadang tumor menerobos peritoneum dan menyerang diafragma, kelenjar adrenal dan usus besar. Pada 10-45% spesimen bedah, jaringan tumor terlihat di pembuluh darah ginjal.