Forhøjet ammonium er resultatet af en defekt urinstofcyklus, som kan være forårsaget af erhvervede eller arvelige sygdomme. En erhvervet defekt opstår sekundært til leversygdom, mens de arvelige årsager inkluderer defekter i et af de seks enzymer i urinstofcyklus samt sygdomme, herunder organiske acidæmier, ved hvilke der enten dannes metabolitter, der inhiberer cyklus eller forårsager en mangel på metabolitter afgørende for urinstofcyklus funktion. De hyppigste af urinstofcyklusenzymdefekterne er ornithintranskarbamylasedefekt, carbamylfosfatsyntetasedefekt samt argininosuccinatsyntasedefekt. For alle disse defekter forekommer neonatal debut ofte, men debut kan ses i alle aldre. 

De kliniske symptomer er primært forårsaget af hyperammoniæmi med encefalopati, koma og cerebralt ødem i de svære tilfælde, mens der ved de senere debuterende ofte mildere tilfælde ses intermitterende neurologiske og psykiatriske problemer samt gastro-intestinale og hepatiske symptomer, og på længere sigt kan psykomotorisk retardering udvikles. Meget akutte og fatale forløb kan ses ved både tidligt og sent debuterende tilfælde.  

Diagnostik

Tidlig diagnose er essentiel, fordi der er sammenhæng mellem varigheden, hyppigheden samt graden af hyperammoniæmi og prognosen. Der screenes ikke rutinemæssigt for sygdommene, og kun argininosuccinat-lyase-defekt indgår i det danske neonatal screeningsprogram. Ved mistanke stilles diagnosen ved at måle ammonium efterfulgt af måling af urin-orotsyre og plasma-aminosyrer samt molekylærgenetisk udredning.