Suy thận cấp liên quan đến thiếu máu là một biến chứng nghiêm trọng ở thời kì sau phẫu thuật, đặc biệt là sau những phẫu thuật lớn mà lượng máu mất đáng kể và tụt huyết áp trong phẫu thuật. Phẫu thuật thường gặp liên quan đến suy thận cấp nhất là phẫu thuật tim với tim phổi nhân tạo (đặc biệt là phẫu thuật van tim kết hợp cầu nối mạch vành), các phẫu thuật mạch máu có kẹp động mạch chủ và các phẫu thuật trong phúc mạc. Suy thận cấp nặng cần lọc máu xảy ra ở khoảng 1% các phẫu thuật tim và mạch máu. Nguy cơ suy thận cấp nặng ít được nghiên cứu rõ ràng đối với những phẫu thuật lớn trong phúc mạc nhưng chúng xuất hiện với mức độ đáng để xem xét. Các yếu tố nguy cơ thường gặp đối với suy thận cấp sau phẫu thuật bao gồm: nền suy thận mạn, tuổi già, tiểu đường, suy tim sung huyết và phẫu thuật cấp cứu. Sinh lý bệnh của AKI sau phẫu thuật tim thì do nhiều yếu tố. Các yếu tố nguy cơ chính của AKI thì phổ biến ở thành phần dân số trải qua phẫu thuật tim. Việc sử dụng các chất gây độc cho thận, bao gồm thuốc cản quang chứa iod trong hình ảnh học của tim trước phẫu thuật, có thể làm tăng nguy cơ AKI. Tim phổi nhân tạo là tình trạng huyết động đồng nhất đặc trưng bởi dòng máu không theo nhịp đập của tim và sự tiếp xúc của hệ thống tuần hoàn với vòng tuần hoàn ngoài cơ thể. Thời gian tim phổi nhân tạo dài là một yếu tố nguy cơ của AKI. Ngoài tổn thương thiếu máu do giảm tưới máu kéo dài, thì tim phồi nhân tạo có thể gây ra AKI thông qua một vài cơ chế bao gồm sự hoạt hóa bạch cầu và quá trình viêm tại vòng tuần hoàn bên ngoài cơ thể, tan máu gây bệnh thận sắc tố (pigment nephropathy) và tổn thương động mạch chủ gây xơ vữa tắc mạch (atheroemboli). AKI xuất phát từ bệnh xơ vữa tắc mạch, cũng có thể xảy ra sau khi đặt ống thông động mạch chủ qua da, hoặc tự phát do kết tập các tinh thể cholesterol làm tắc một phần hoặc hoàn toàn nhiều động mạch nhỏ trong thận. Theo thời gian, một phản ứng kháng nguyên có thể làm tăng sinh nội mạc mạch máu, hình thành tế bào khổng lồ (giant cell) và làm hẹp lòng mạch nhiều hơn nữa, đóng góp vào tình trạng giảm bán cấp (subacute) (trong khoảng thời gian vài tuần hơn là vài ngày) chức năng thận.