药物反应发生的病因机理颇为复杂，有变态反应性，亦有非变态反应性或其他特殊机制。
一、变态反应
大多数药疹发生与此有关。其主要依据是：
1、几乎均发生药理学所允许的用量下；
2、有一定的潜伏期；
3、患者仅对某种或某类药物过敏，具有高度特异性；
4、对某种药物已经致敏者，若再次用同样药物，即使微量，常导致药疹复发；
5、应用与致敏药物结构相近的药物可出现交叉过敏；
6、用致敏药物作皮试，可获阳性结果；
7、少数药物所致的以Ⅰ型反应为主的药疹可作短时间脱敏；
8、抗过敏药物，特别是皮质类固醇治疗常见显效。
化学性药物多属半抗原，在进入体内后必须先与组织中某些蛋白质组分作共价结合成为全抗原(半抗原-载体复合物)才开始发挥作用。药物抗原性的强弱与其其本身的化学结构有关，一般认为高分子量的或具苯核或嘧啶核的药物，其抗原性较强，如青霉素G及其衍生物、多聚体、长效磺胺、苯巴比妥、复方阿司匹林等所引起的药疹就比较多见；而抗原性弱或不具抗原性的药物，如氯化钾、碳氢钠等则很少引起或不引起药疹。
变应性药物反应的类型不一，它可以Ⅰ至Ⅳ型任何一型表现出来，有时在同一患者可以兼有两种以类型反应。
二、非变态反应及其他
1、毒性作用多由于用量过大所致，如大剂量巴比妥类安眠药物引起的中枢神经抑制；氮芥、白血宁等引起的骨髓抑制或肝损害；农药1059、1605吸收引起的中毒反应等。
2、药理作用如抗组胺药物引起的嗜睡；皮质类固醇引起的欣快感；菸酸引起的面部潮红等。
3、光感作用服用氯丙嗪、磺胺药后，再受日光照射，可引起主要发生暴露部位的皮炎。按其发生机理又可有光变应性和光毒性反应两种。