上消化道出血最常见的原因是消化性溃疡、食管胃静脉曲张、急性糜烂出血性胃炎和胃癌。食管贲门出血黏膜撕裂综合征也很常见。此外，服用非物理消炎药、阿司匹林或其他抗血小板聚集药物也逐渐成为上消化道出血的重要原因。
也有一些罕见的病因，如上消化道血管畸形、胃黏膜脱垂或肠套叠、胰腺肿瘤等。呕血常伴有幽门以上出血，出血量少，速度慢，不呕血。反之，幽门以下出血量大且快，血液就会回流到胃部，引起恶心、呕吐、呕血。
当吐血呈鲜红色或有血凝块时，多为上消化道出血，出血迅速且大量。上消化道大出血后出现黑便。黑色是指大便发黑，黏腻有光泽，沥青。如果出血量大，血液在肠道停留时间短，大便可能呈暗红色。