溃疡大出血是因溃疡基底血管破裂所致。大多数为动脉出血，但溃疡基底充血的小血管出血也可引起大量的失血。大出血的溃疡一般位于胃小弯或十二指肠后壁。所以胃溃疡出血的来源常为胃左右、左动脉的分支或肝胃韧带内的较大血管，而十二指肠出血多来自胰十二指肠上动脉或胃十二指肠动脉等附近血管。在罕见的病例，甚至门静脉或主动脉也可能受到侵蚀而出血。
溃疡大出血多发生于30—50岁的患者，男女之比，约为5：1。在天气冷的季节发生率较高。
溃疡大出血所引起的病理生理变化与其他原因所造成的失血相同。与失血量大小及失血速度有密切相关。出血50—80ml即可出现柏油样便，但无其他症状。持续性大出血可引起血容量减低、贫血、组织低氧、循环衰竭及死亡。大量血液在肠道内可以引起血化学上的变化，最显著的变化为血非蛋白氮增高，其主要原因为血红蛋白在胃肠内消化和吸收。在体克病人，由于肾脏血运不足，肾功能受损，可出现尿少。胃肠道大出血所致的血非蛋白氮增高在出血后24～48小时内出现，如肾功能未受损害，出血停止后3-4日内可恢复正常。中年以上患者由于其血管常已硬化，发生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，血管破裂处凝血块形成。出血能自行停止。但约有30％病例可发生再次出血。穿透到胰腺的溃疡易腐蚀血管，由于多为瘢痕或胼胝溃疡，出血常不易自行停止。
