大腸がんは初期だとほとんど症状がありませんが、腫瘍が増大してくると出血しやすくなり、便に血液が混じるようになってきます。とくに肛門に比較的近い直腸やS状結腸では、出血が便に紛れる前に排出されるため気付かれやすく、また口側の大腸に比べて便が硬くなってきているため、物理的な擦れで出血すること自体も多くなり、これらの要因からお尻に近い位置の大腸がんほど、便に血液が混じりやすくなります。また大腸ポリープでも、同様の理由で肛門に近いほど便に血液が混じりやすくなります。腫瘍性のポリープではがん化した場合や、良性であっても赤みが強く血流の多い病変（多くは隆起の目立つ病変）などで、また非腫瘍性のポリープだと若年性ポリープや炎症性ポリープなどで、出血を伴う頻度が比較的高めとなります。これらの病変は出血しやすいのと同時に、大腸がん検診（便潜血検査）でも陽性となりやすくなります。

突然比較的多量の血便を生じる一方で、腹痛や下痢を伴わないというのが特徴です。年を取ると筋力が衰えてくるのが普通ですが、それは大腸の筋肉も例外ではありません。大腸の筋肉が加齢で弱ってくると筋線維の束の間に隙間ができ、そこから腸内ガスの圧力によって粘膜が袋状に外側に逸脱し、ポケットのような状態になるというのが憩室の成り立ちです。憩室はその機序からもお分かりになる通り筋層がなく薄いため、憩室の外側に炎症が及びやすくこれが憩室炎の原因となります。また憩室の原因となる粘膜の逸脱は、筋層の脆弱な部位で生じやすいのですが、それは何かが筋層を貫いているところです。腸管の粘膜はその活動のために血流が不可欠で、それは腸の外側から筋層を通り抜けてくる動脈から得られています。つまり憩室ができやすいのは動脈のすぐ脇ということになり、本来粘膜面の近傍にはないはずの太い動脈が、憩室の場合は粘膜のすぐ下を通っているということになります。そのため憩室内に貯留した便や腹圧、ごく微細な炎症などをきっかけに粘膜が傷付くと、浅い傷であってもすぐにこの動脈へと至って出血の原因となります。腸炎などを伴わないため、下痢や腹痛などは生じず、一方で出血量は多いため、血液主体の血便が何度も続けて排泄されることとなります。程度によっては、緊急～準緊急での内視鏡的止血、入院しての絶食・補液管理、輸血などを要すこともあります。

大腸も他の臓器と同様に、血液から酸素や栄養を受け取ることで生理的な活動をしています。この大腸への血流が一時的に途絶えると、虚血性大腸炎を生じます。よくある経過としては、まず強い左下腹部痛が出現し、トイレで排便し（多くで最初は普通便）、段々と軟らかく泥状となりながら、赤色～赤黒い血液混じりとなります。その後は便が減って来て赤黒い凝血を中心とした排泄が数時間～2日くらい続いて腹痛は軽快・消失、便の出ない日が2-3日続いた後、数日～1週間ちょっとで元に戻るというのが典型的です。このようなタイプが最も多く、一過性型と分類されます。発症後すぐは穿孔などの危険もあり、内視鏡検査を行うべきではありませんが（経過だけで鑑別しやすくそもそもの時点で診断をするための内視鏡の意義は低いのですが）、とくに中高年以上の方では状態が落ち着いてから、本疾患の原因となる便秘の要因としての大腸がんの有無などをみるため、大腸カメラを行うことが勧められます。ただし壊疽型といわれるタイプでは、血流が回復せずに腸管が壊死してしまうため、外科的手術が必要となります。本疾患の原因としては、糖尿病や高血圧に起因した動脈硬化、不整脈、便秘、脱水などが挙げられます。

潰瘍性大腸炎（UC）・クローン病などの炎症性腸疾患は、炎症によって出血を伴うことが多いです。下痢を伴いやすいため、粘血便となる頻度が高くなっています。ただUCの直腸炎型で軽症の場合などでは、目立った下痢などはなく便に粘液混じりの血液が付着するだけだったり、大腸がん検診（便潜血検査）で引っ掛かって初めて気付かれたりするケースもあります。

ウイルス性胃腸炎では血便が出ることはまれですが、カンピロバクター、サルモネラ、腸管出血性大腸菌（O157、O26など） などの細菌性腸炎、赤痢アメーバが原因となるアメーバ赤痢などでは、炎症に起因した粘血便が認められることが多いです。

肛門周辺の静脈が怒張し、いぼの様に膨れた病変です。出血すると鮮血となります。歯状線の奥側（直腸側）で生じたものを内痔核、外側（肛門管側）のものを外痔核といいます。排便時のいきみで圧が掛かった際に、出血することが多いです。とくに内痔核では痛みを伴わずに出血することが多いですが、血栓性外痔核で腫れるようになると、疼痛と出血を生じます。

肛門上皮が裂けることで、鮮血としての出血がみられます。排便時に痛みとともに出血することがほとんどですが、かゆみのような違和感しか伴わないこともあります。

排便時にいきむことが原因で、肛門近くの直腸粘膜が排便の度に脱出を繰り返し、線維化を伴った炎症性の隆起や潰瘍などを生じ、そこから出血することが多い疾患です。便秘があればそれを改善し、また排便時にいきまないようにすることで退縮します。洋式トイレでも大人用の足台を用いることで、和式便器での排便姿勢に近い体勢をとれるようになり、いきまずスムーズな排便をしやすくなります。

肛門管にできるがんです。便の排出経路上に局在するため、高い頻度で出血を伴います。

抗菌薬の投与によって腸内細菌叢が崩れることで、クロストリジウム・ディフィシル（CD菌）が増殖して偽膜性大腸炎を生じたり、クレブシエラ・オキシトカや大腸菌などが増殖することで抗菌薬起因性急性出血性腸炎が発生したりします。いずれも下痢、粘血便、腹痛などを生じます。そのほかNSAIDsやアスピリンなどは、胃・十二指腸の粘膜傷害によって黒色便（下血）を生じるばかりでなく、空腸～回腸・大腸粘膜傷害の原因ともなり、血便の原因となることもあります。

通常は食道・胃・十二指腸といった上部消化管からの出血では黒色便となり下血として観察されますが、太い動脈の破綻などで短時間に多量の出血があったような場合では、胃酸による変性を出血全体としては受け切らないため、赤みを帯びることも多いです。