Có nhiều yếu tố sinh lý dường như liên quan đến các triệu chứng của hội chứng ruột kích thích. Những yếu tố này bao gồm
Tăng độ nhạy cảm của ruột (tăng cảm giác đau nội tạng)
Thay đổi nhu động ruột
Tăng cảm giác đau nội tạng đề cập đến quá mẫn cảm với mức độ căng giãn bình thường bên trong lòng ruột và cảm giác đau tăng lên khi có lượng khí trong ruột bình thường; nó có thể là kết quả của quá trình chỉnh sửa lại các con đường thần kinh ở trục ruột-não. Một số bệnh nhân (có lẽ 1 trong số 7) đã ghi nhận các triệu chứng của hội chứng ruột kích thích của họ bắt đầu sau một đợt đường tiêu hóa cấp (gọi là hội chứng ruột kích thích hậu nhiễm trùng). Tuy nhiên, nhiều bệnh nhân không có bất thường về mặt sinh lý, và thậm chí ở những người có, những bất thường có thể không tương quan với các triệu chứng.
Táo bón có thể được giải thích bởi sự giảm nhu động ruột, và tiêu chảy có thể được giải thích bởi sự tăng nhu động ruột. Một số bệnh nhân bị táo bón có số lượng các cơn co thắt lan truyền biên độ cao ở vùng đại tràng ít hơn, các cơn co thắt này giúp thúc đẩy thức ăn đi qua một số đoạn đại tràng.
Đau bụng sau ăn có thể là do phản xạ dạ dày-ruột tăng lên (đáp ứng co bóp ruột đối với bữa ăn), xuất hiện các cơn co thắt lan truyền biên độ cao vùng đại tràng, tình trạng tăng cảm giác đau tạng, hoặc sự kết hợp các yếu tố trên. Ăn mỡ có thể làm tăng tính thấm ruột và khởi phát tình trạng quá mẫn. Thức ăn giàu oligosaccharides lên men, disacarit, monosaccharides và polyol (gọi chung là FODMAP) được hấp thu kém ở ruột non và có thể làm tăng nhu động và tăng bài tiết ở đại tràng.
Sự biến đổi nội tiết tố ảnh hưởng đến chức năng của ruột ở phụ nữ. Độ nhạy cảm của trực tràng tăng lên trong thời kỳ kinh nguyệt nhưng không tăng trong các giai đoạn khác của chu kỳ kinh nguyệt. Tác động của hormon sinh dục lên nhu động ruột rất khó thấy.
