原发性甲状旁腺功能亢进症的患者，主要是由于甲状旁腺激素分泌过多，而引起骨转换的增加和皮质骨骨密度的低下。
在很高的甲状旁腺激素浓度时，过多的甲状旁腺激素，不单可以使骨钙溶解释放入血，还能够使肾小管和肠道吸收钙的能力加强，导致血钙增加。但是当血钙浓度超过肾阈值的时候，从肾小球滤过的钙增多、尿钙排出增加。
虽然甲状旁腺激素能够促进远端肾小管对钙的重吸收，但是由于这个时候钙滤过的负荷比较高，同时甲状旁腺激素抑制近端肾小管对磷的重吸收，仍然会出现高尿钙、高尿磷以及低血磷的现象。