空腹喝牛奶后出现腹泻主要与乳糖不耐受、牛奶蛋白过敏、胃肠功能紊乱等因素有关。乳糖不耐受是最常见的原因，由于体内缺乏乳糖酶导致无法分解牛奶中的乳糖；牛奶蛋白过敏属于免疫系统异常反应；而空腹状态下胃肠黏膜敏感度增加也可能引发不适。
乳糖不耐受与乳糖酶分泌不足直接相关。亚洲人群乳糖酶缺乏发生率高达70%-90%，未分解的乳糖在肠道内产生渗透压差并发酵产气，表现为腹胀、肠鸣和腹泻。饮用牛奶前进食面包等食物可延缓胃排空，减轻症状。乳糖酶补充剂或低乳糖牛奶可作为替代选择。
牛奶蛋白过敏属于IgE介导的变态反应。β-乳球蛋白和α-酪蛋白是主要致敏原，除腹泻外常伴有皮肤瘙痒、荨麻疹等过敏症状。确诊需通过食物激发试验，治疗需严格避免乳制品摄入，可选择深度水解蛋白配方奶粉。
空腹状态会改变胃肠动力模式。胃酸直接作用于牛奶蛋白可能形成凝块，刺激胃窦部G细胞分泌胃泌素，加速肠道蠕动。合并肠易激综合征患者症状更为明显，建议少量多次饮用或改用酸奶等发酵乳制品。
极少数情况需考虑继发性乳糖酶缺乏，如克罗恩病、乳糜泻等器质性疾病导致的肠黏膜损伤。若腹泻伴随体重下降、血便等警示症状，应及时进行肠镜检查排除器质性病变。
