（一）饮水型砷中毒成因
(1) 淋溶——蓄积作用：我国面积较大的饮水型砷中毒病区都是典型的冲湖积成因沉降盆地，分布在山前洪积—冲积平原，位于地势较低处，主要通过淋溶——蓄积作用形成局部地下水高砷。如新疆奎屯垦区病区位于准噶尔盆地最低带，呈大致平行于天山山脉分布地理带。内蒙古病区主要分布在阴山山脉南麓倾斜平原地势低洼处，病区绵延千里，病区北部有狼山、大青山古老变质岩系，砷含量为10~60mg/kg,为地壳平均含量的5.5~33倍，是病区高砷环境原生物质的来源。山西的病区也是典型的冲湖积成因沉降盆地，其中病情最重的山阴县位于最低处，周围山区包绕。这些山脉都有丰富的砷含量较高的矿物，在含溶解氧丰富的降水的淋溶下，释放出其中的砷，随水流动逐渐搬迁到地势低处蓄积富集。此过程包括两个方面，一是沿途水溶性砷被溶解迁移，二是土壤中铁、铝元素形成的胶体物质结合、吸附和截留水中溶解状的砷，实际上，在整个淋溶-蓄积体系中，溶解与截留保持着动态平衡。越接近平原低处水流速度越缓且土壤颗粒越细，截留能力逐渐增强。当水流进入低处洼地时，则往往呈停滞状况，随水流迁移来的砷化物就在低洼处停留蓄积，随着水分蒸发浓缩而导致局部地带砷含量逐渐上升，使深层地下水水砷含量超过国家标准，居民开发饮用该层水时，便形成地砷病病区。所以，这类成因病区多分布在山前洪积——冲积平原，位于地势较低处。这是多数饮水型病区成因的一个最重要的条件或形式。自然界是非常复杂的，准确地说，地砷病病区的形成是个多因素的结果，如当地气候干燥、水蒸发量远远大于降水量、地下水以垂直循环为主、地下水径流不好等。
(2) 富砷矿对流经水的污染：砷在自然界主要以化合物的形态存在于各种岩矿中，往往是硫、铁、金、银、铜、汞、铝、钴等有色金属的伴生矿，因此，当水流经这些岩矿时砷便被溶于其中，使水砷含量超过饮用水标准。当人类以溶有大量被砷污染的水作水源时，便会造成机体慢性中毒而形成地砷病病区。据调查发现，泉水砷含量一般均较高，特别是温泉水。内蒙古白音臬病区就是这样形成的一个典型病区。该村地处大兴安岭余脉山区，周围有毒砂矿，富含砷，而白音臬村是个山谷地，属于一个小流域，由上游源头至下游地下水砷含量依次为0.55mg/L(山泉水)0.16~0.28mg/L(白音臬上营村井水)、下游5公里处井水砷则为0.085mg/L。显然泉水经富砷矿流出溶解了大量的砷，受自然污染的水从上游往下流时，水砷含量逐渐降低。打在含砷较高岩矿地层上的井，井水含砷量会很高。人类认识天然饮水砷过量而导致的地方性砷中毒，便是从这种情况下开始的。
(3) 水源的含水层为富砷的湖沼相地层水：众所周知，地球的形成是经过了一个相当长的时间，在这一漫长的时间里，地球发生了巨大的变迁。尤其在湖泊地带迁移来的砷易在相对静止湖水中沉积并为水生生物摄取，随水生物死亡而沉于水底，故这些湖泊往往成为砷汇集处，并使砷得以保存下来。由于砷化物溶解度较低，随水蒸发而向地表迁移能力不及CI、F、So-2等离子。因此，被富集的砷多在原位存在，不易穿过后来形成的沉积物而露出。这也导致在这些病区，更近代的地表沉积形成的土壤中含砷量并不高。因此，病区浅层井水往往含砷不高，当改浅井为深井时，则水砷上升。
据内蒙古病区水文地质调查发现，有的地砷病病区距今几万年以前是个大湖，在上更新代以来湖水逐渐退缩，到全新世在低洼地留下若干个独立的湖沼洼地，这里成了携带含砷的地下水与地表水的排泄带，其砷的富集是一个长期的积累结果；同时湖泊内的生物，在体内富集了大量的砷，经过漫长的历史时期，一代代生物遗体腐烂生成富砷的淤泥质，即现今病区高砷含水层。一些学者在对内蒙古巴盟杭锦后旗地砷病病区水质调查时，对砷的价态和形态分析时指出，湖相层积甲烷菌所致的厌氧环境，特别有利于三价砷的形成(占70%~90%)。由于有机物在甲烷菌的作用下，有沼气形成，井水中可见有气泡，甚至可燃，水中溶解氧低、化学耗氧量高，加之局部的硫、铁元素对砷的富集有利，所以造成局部村落井水含砷量过高。
（二）燃煤污染型砷中毒病因燃煤污染型砷中毒，就其本质讲，是生活污染所致的砷中毒。由于敞灶燃烧地产高砷煤逸出大量烟尘污染居室空气，导致空气和被烘干食品受砷污染，一般，室外空气砷含量仅为0.002mg/m³左右，而病区居室，尤其是厨房砷含量超过0.4mg/m³,约为室外浓度200余倍。室内干燥保存的玉米砷含量高达4.13±2.76mg/kg(新收获的玉米砷含量为0.46mg/kg),干燥的辣椒砷含量达512.0±350.4mg/kg(自然干燥的辣椒砷含量为2.32±1.26mg/kg)。居民长期从空气和食物中摄入大量的砷，导致机体慢性砷中毒。据郑宝山等研究，高砷煤区在古代沉积环境上多属晚二迭世三角洲前缘相及三角洲沼泽平原。沉积区大体上为古滨海湖沼海陆交互相。晚三迭世是我国主要成煤时期，气候温暖植物生长茂盛，加之古火山喷发提供大量砷，植物摄取较多砷，其所形成煤含砷量较高。高砷煤不但在我国有，国外也有。
