先來了解一下眼睛的血管分布。睑周邊動脈弓下行支供給睑結膜，上行支供給穹窿部結膜和球結膜，稱為結膜後動脈。由四條直肌的肌支(肌動脈)而來的睫狀前動脈，距角膜緣3-5mm垂直穿人鞏膜和脈絡膜上腔達睫狀體，參與睫狀後長動脈分支組成虹膜大小動脈環。其鞏膜上支前行分布於角膜緣，構成角膜緣深層血管網。並另發出分支向球結膜層分布，一方面向前在角膜緣構成淺層血管網，一面向後與結膜後動脈相吻合是為結膜前動脈。
所謂結膜充血是來自表層的結膜後動脈(及靜脈)充血。其特征為血管粗大、纡曲、色亮紅、分支清晰、愈近穹窿部越顯著、可隨結膜而移動。
睫狀充血是由睫狀前動脈分支而來的角膜緣周圍兩層深淺血管叢充血所致。分布在角膜緣周圍，位置較深，圍繞角膜呈一圈紫紅色充血帶，看不出分支，愈近角膜愈清晰，不隨結膜移動。
若結膜充血和睫狀充血同時存在，稱為混合性充血。當致病因素作用於組織，通過神經反射，可能是炎症組織釋放蛋白分解的多肽類物質、組胺及組胺樣物質山(H+物質)作用於血管的結果，使上述血供的小動脈先有短暫收縮，進而小動靜脈及毛細血管持續擴張，引起局部充血，而致紅眼。其二是由於局部循環障礙，靜脈纖張伴結膜水腫，而呈淤血狀態也可導致紅眼。其三是血管本身病變或損傷破裂，出血積聚於結膜下，稱之為結膜下出血，因而也會出現紅眼症狀。
由於紅眼是由各種眼病所引起，因此紅眼的病因也多種多樣。籠統地歸納為：
(一)炎症
1.感染性如細菌、立克次體、病毒、真菌、寄生蟲等感染。可引起角膜炎、角膜潰瘍、葡萄膜炎、化膿性虹膜睫狀體炎、眼內炎、全眼球炎眼眶蜂窩織炎等，以及各種類型的結膜炎。
2.變態反應性如對異體抗原過敏、對自體抗原過敏或自身免疫性疾病。常見有阿托品等藥物過敏、泡性角結膜炎、春季卡地性結膜炎、角膜基質炎、鞏膜炎、虹膜睫狀體炎等。
(二)外傷
各種眼外傷、異物、交感性眼炎等
(三)壓迫性
眼內或眶內壓力增高，導致血液循環障礙，局部淤血。見於急性閉角型青光眼，眶內占位性病變等。
(四)新生物
活動性翼狀格肉、角結膜惡性腫物。
(五)慢性刺激
調節疲勞，風、塵、煙、熱的刺激。