溃疡出血是由溃疡基底血管破裂引起的。大部分是动脉出血，但溃疡基底充血的小血管出血也会引起大量失血。大出血溃疡通常位于胃小弯曲或十二指肠后壁。因此，胃溃疡出血的来源通常是胃左右、左动脉分支或肝胃韧带中的大血管，而十二指肠出血主要来自胰十二指肠上动脉或胃十二指肠动脉附近的血管。在罕见的情况下，甚至门静脉或主动脉也可能被侵蚀和出血。
溃疡出血多发生30—50男女比例约为5:1。寒冷季节发病率较高。
溃疡大出血引起的病理生理变化与其他原因引起的失血相同。与失血量和失血速度密切相关。50—80ml沥青样便可以出现，但没有其他症状。持续性大出血可导致血容量下降、贫血、组织低氧、循环衰竭和死亡。肠道内大量血液会引起血化学变化，最明显的变化是血非蛋白氮的增加，主要是由于胃肠道内血红蛋白的消化和吸收。在体克患者中，由于肾脏缺血，肾功能，肾功能受损，可液较少。出血后胃肠道出血引起的血非蛋白氮增加24～48如果肾功能在小时内没有受损，出血停止后3-4可在一天内恢复正常。中年以上患者血管硬化，血管破裂后不易收缩，出血难以自行停止。有时由于大出血后血容量减少，血压降低，血管破裂处形成凝血块。出血可以自己停止。但大约有30％病例可再次出血。穿透胰腺的溃疡容易腐蚀血管，出血往往不容易自行停止，因为多为疤痕或老茧溃疡。
