由于受者中预先存在抗供者移植物同种异型抗原（如MHC抗原、ABO血型抗原、血小板抗原及内皮细胞的α-GaL抗原等）的抗体，这些抗体在同种器官移植后能够迅速与移植物血管内皮细胞上的相应抗原结合，然后沉积在血管壁上，继而激活补体而活化内皮细胞，最终导致血管壁坏死、血管内凝血及血栓形成，最终导致移植物缺血性梗死、功能丢失。HAR发生快，临床以肾脏移植中多见。

超急性排斥反应常见于如下炎症患者：长期血液透析、反复输血、多次妊娠、再次移植，以及接受ABO血型不相容的肾脏移植。这些受者体内预先存在抗供者组织抗原的抗体（多为免疫球蛋白M类），包括抗供者ABO血型抗原、血小板抗原、人类白细胞抗原（HLA）及血管内皮细胞抗原的抗体。天然抗体可与移植肾组织抗原结合，通过激活补体而直接破坏靶细胞，同时补体激活所产生的活性片段也可引起血管通透性增高和中性粒细胞浸润，导致毛细血管和小血管内皮细胞损伤、纤维蛋白沉积和大量血小板聚集，并形成血栓，从而使移植器官发生不可逆性缺血、变性和坏死。此外，供体器官灌流不畅或缺血时间过长等也可能导致超急性排斥反应发生。由于超急性排斥反应发生迅速，免疫抑制药物对治疗此类排斥反应效果不佳，临床以预防其产生为主，预防措施包括：①供者和受者ABO血型尽可能相同与相容。②交叉配型选择合适的供体。③群体反应性抗体（panel reactive antibody，PRA）测定等方法。