Bei Bluterbrechen (Hämatemesis) sind die häufigsten Ursachen blutende Magen- und Zwölffingerdarmgeschwüre sowie geplatzte Krampfadern in der Speiseröhre (Ösophagusvarizen).
Einem Magengeschwür (Ulcus ventriculi) und einem Zwölffingerdarmgeschwür (Ulcus duodeni) gehen Entzündungen der Schleimhäute (z.B. Magenschleimhautentzündung, Gastritis) voraus. Bereits eine sogenannte erosive Gastritis, die Vorstufe eines Magengeschwürs, kann zu Bluterbrechen führen. Falsche Ernährung, Rauchen und die regelmäßige Einnahme von bestimmten Schmerzmitteln (wie Acetylsalicylsäure, Diclofenac etc.) greifen die Schleimhäute an und können Geschwüre verursachen. Frisst sich ein solches Magen- oder Zwölffingerdarmgeschwür weiter in die Magenwand, kann es Blutgefäße verletzen. Es kommt es zu kaffesatzartigem Bluterbrechen. Durchsetzt ein Geschwür die gesamte Wand, liegt eine sogenannte Perforation (Magendurchbruch) vor.
Vor allem Menschen mit fortgeschrittener Lebererkrankung (Leberzirrhose) leiden unter sogenannten Ösophagusvarizen. Dies sind Krampfadern in der Speiseröhre. Reißen sie ein, kommt es zu schwallartigem Erbrechen von hellrotem Blut. Als Mallory-Weiss-Syndrom werden Schleimhautrisse der Speiseröhre bezeichnet, die bei Bluterbrechen ebenfalls als Ursache infrage kommen.
Blut kann prinzipiell auch durch heftiges Nasenbluten verschluckt und anschließend wieder erbrochen werden. Seltene Ursachen liegen dem Bluterbrechen Gefäßerkrankungen und Lungenerkrankungen als Ursachen zu Grunde.