Syok Hipovolemik (hypo = rendah + volemic = volume) terjadi akibat kehilangan air dapat terjadi sebagai akibat dari banyak penyakit, namun pada dasarnya syok hipovolemik adalah akibat kurangnya cairan dalam tubuh.
Perlu ada cukup sel darah merah dan air dalam darah supaya jantung mampu mendorong cairan ke pembuluh darah. Ketika tubuh menjadi dehidrasi, mungkin ada cukup sel darah merah, tetapi total volume cairan menurun, dan tekanan dalam sistem menurun. Curah jantung (cardiac outuput) adalah jumlah darah yang dapat dipompa jantung keluar dalam satu menit. Stroke volume adalah curah jantung dikalikan denyut jantung, sehingga pengertian stroke volume adalah berapa banyak darah yang dipompa setiap denyut jantung dikalikan dengan denyut jantung dalam satu menit. Jika ada sedikit darah dalam sistem yang akan dipompa, jantung akan meningkatkan kecepatannya dan mencoba untuk menjaga curah jantung tetap stabil.
Air membentuk 90% darah. Jika tubuh menjadi dehidrasi karena air hilang atau asupan cairan yang tidak memadai, tubuh mencoba untuk mempertahankan curah jantung dengan membuat jantung berdenyut lebih cepat. Tapi seiring dengan meningkatnya kehilangan cairan, mekanisme kompensasi tubuh gagal, dan syok mungkin terjadi.
Gastroenteritis dapat menyebabkan kehilangan air yang signifikan dari muntah dan diare, dan merupakan penyebab umum kematian di negara-negara berkembang dan miskin. Kehilangan panas dan panas yang terlalu menyengat akan menyebabkan kehilangan air yang berlebihan melalui keringat karena tubuh mencoba untuk mendinginkan diri. Pasien dengan infeksi bisa kehilangan sejumlah besar air dari berkeringat. Orang dengan diabetes yang mengalami ketoasidosis diabetikum mengalami kehilangan air yang signifikan karena karena gula darah tinggi yang menyebabkan kelebihan air akan diekskresikan dalam urin.
Pada akhirnya pasien syok hipovolemik tidak dapat menggantikan jumlah cairan yang hilang dengan minum cukup air, dan tubuh tidak mampu untuk mempertahankan tekanan darah dan curah jantung. Dalam semua kondisi syok, ketika sel-sel mulai mengalami kegagalan fungsi, produk limbah tubuh terbentuk, dan spiral kematian sel dimulai, asidosis metabolik pada tubuh terjadi, dan lingkungan tubuh memburuk karena ketidakseimbangan pH tubuh (suasana asam) menyebabkan kematian sel lebih lanjut – dan akhirnya gagal organ.