当细胞外液缺K+时，细胞内K+释放到细胞外，以补充细胞外液K+的不足。而细胞外H+和Na+进入细胞内液以维持电中性。细胞内每移出3个K+，从细胞外即有2个Na+和1个H+进入细胞内，这样交换的结果造成细胞内酸中毒和细胞外碱中毒。此外，当血浆K+降低时，肾远曲小管细胞K+、Na+交换减少，而H+、Na+交换增加，在排H+的同时所生成的HCO3-返回血液加重了碱中毒，但尿液呈酸性，这是缺钾性碱中毒的一个特征。