成石的微观因素在于尿液微环境的热动力学的变化，主要体现在尿液中液相与固相转化的能障梯度变化，过饱和与尿液成石抑制因子对立力量的失衡。尿液中草酸钙的过饱和在非结石人群也很常见，这提示结石形成过程中除了过饱和之外还存在其它的因素作用。
研究发现尿液中许多因子具有调节晶体形成，生长和聚集的作用。这些因子的差异可能在肾结石发病机理上存在作用。比如一些尿液过饱和的个体能抑制结晶形成，就是因为尿液中抑制子的存在，尿液中草酸钙抑制因子的研究已经很充分。许多抑制子的活性依赖于大分子，如糖蛋白和氨基葡聚糖。这些分子带有多聚阴离子的长链，可以结合于钙原子的表面从而抑制晶体生长。这些抑制子一般都有翻译后修饰，比如磷酸化和糖基化。
结石的形成从化学动力看主要为液相向固相的转化。在此过程中有多种促进成石物质与抑制成石物质的参与。促进成石物质包括：钙离子、草酸、磷酸、尿酸、蛋白质等因素；已经鉴别出的抑制因子有：枸橼酸盐﹑镁﹑焦磷酸盐﹑肾钙素﹑THP﹑骨桥蛋白﹑晶体基质蛋白（凝血酶原片段F1）﹑胰蛋白﹑间α-胰蛋白酶抑制体﹑富糖醛酸蛋白（bikunim）﹑白蛋白﹑RNA和DNA片段和氨基葡聚糖。
这些抑制因子调节结石形成的活性仍然是研究中比较活跃的领域。一些物质虽然在晶体形成的某个过程具有抑制作用，但在另外的过程中如聚集，可能起促进作用。如氨基葡聚糖能促进晶体成核，但是却抑制晶体生长和聚集。THP可以显示促进或抑制作用，具体依赖于其分子大小，自聚集程度和尿液中枸橼酸盐的浓度。