La litogénesis designa al conjunto de los procesos fisicoquímicos y biológicos que se producen desde la sobresaturación de la orina hasta la formación de un cálculo urinario. La litogénesis puede subdividirse en dos fases principales: la cristalogénesis, que corresponde a las diversas etapas de formación de los cristales en la persona normal y en el paciente litiásico, y la calculogénesis, que se observa sólo en los pacientes litiásicos y que explica los procesos de retención, agregación y conversión cristalina responsables de la formación, del crecimiento y de la transformación del cálculo. La cristalogénesis y la calculogénesis son la consecuencia de un desequilibrio entre promotores e inhibidores de la cristalización. Los primeros corresponden a las sustancias disueltas en la orina pero capaces de formar cristales, ya sea solas si las condiciones son favorables o bien por asociaciones. Los segundos representan todas las sustancias micro o macromoleculares capaces de bloquear o reducir los procesos de cristalización o de retención cristalina. La cristaluria, primera etapa necesaria pero no suficiente de la litogénesis, expone al paciente a un mayor riesgo de formación de cálculos cuando es demasiado frecuente. La nucleación heterogénea de una especie cristalina sobre otra previamente formada es la principal causa de la formación de cálculos de calcio, en particular a través de la placa de Randall. Esta calcificación, formada en la zona medular profunda del riñón y acumulada detrás del epitelio papilar, al que es capaz de romper por un mecanismo aún poco dilucidado, sirve de nucleador del oxalato de calcio sobresaturado en la orina y procedente de los túbulos colectores. Va seguida por la formación de cálculos de oxalato de calcio adheridos al epitelio papilar por medio de la placa de Randall. Este proceso litiásico se ha convertido en la primera causa de litiasis cálcica en las sociedades industriales, donde más de la mitad de los cálculos de oxalato de calcio observados en adultos jóvenes es el resultado de este mecanismo.