Przyczyny powstania U podłoża hiperamonemii typu II leży mutacja w genie , której efektem jest niedobór tego enzymu. Przemiana aminokwasów w organizmie polega m.in. na dezaminacji. Powstały w wyniku tej reakcji amoniak ulega przekształceniu w łatwo wydalany przez nerki mocznik. Przekształcenie to obejmuje szereg reakcji chemicznych zachodzących głównie w wątrobie, określanych jako cykl mocznikowy. Transkarbamoilaza ornitowa bierze udział w cyklu mocznikowym, katalizując przekształcenie karbamoilofosforanu i ornityny w cytrulinę. W przypadku niedoboru transkarbamoilazy ornitynowej dochodzi do nagromadzenia się amoniaku w organizmie i w konsekwencji do powstania hiperamonemii.
Rozpoznanie Hiperamonemię można stwierdzić na podstawie zwiększonego stężenia amoniaku we krwi [wartość referencyjna to stężenie amoniaku poniżej 35 µmol/L]. Stwierdzenie hiperamonemii nie pozwala jednak wykryć, którego enzymu cyklu mocznikowego (lub spoza niego) dotyczy defekt. Dopiero wykazanie nagromadzenia się w organizmie jednego ze związków chemicznych cyklu mocznikowego pozwala zlokalizować defekt i tym samym określić typ hiperamonemii. Nazwy poszczególnych zaburzeń metabolicznych cyklu mocznikowego pochodzą od związków chemicznych, które ulegają nagromadzeniu w płynach ustrojowych.