三聚氰酸和三聚氰胺共存的联合作用会形成不溶于水的氰尿酸三聚氰胺肾结石，堵塞肾小管，造成肾脏衰竭，最终导致死亡(见图)。三聚氰胺在强酸或强碱水溶液中水解时，氨基逐步被羟基取代，第一步生成三聚氰酸二酰胺，进一步水解生成三聚氰酸一酰胺，最后生成三聚氰酸。三聚氰酸与三聚氰胺共存时，两者会依靠氢键作用生成稳定且难溶于水的大分子复合物氰尿酸三聚氰胺。当人体摄入三聚氰胺时，三聚氰胺中含有的少量氰尿酸三聚氰胺会被胃酸解离，导致复合物被破坏，三聚氰胺和三聚氰酸分别被吸收到血液中。另外，一部分三聚氰胺也会被水解为三聚氰酸，与未水解的三聚氰胺一起进入血液。由于人体无法转化这两种物质，因此它们随血液被运送到肾脏准备排出体外时，由于肾脏的浓缩作用，这两种物质在血液中的含量增加，超过临界浓度，在肾小管中形成大量黄色粒状的氰尿酸三聚氰胺固体，致使肾小管物理阻塞，尿液无法排出，从而最终导致肾脏衰竭。这就是2007年美国宠物饲料致死猫犬事件和2008年三鹿奶粉事件产生的机理。