การแพ้นมวัวเกิดจากกลไกการแพ้เหมือนกับการแพ้ อาหาร ยา หรือสารอื่นๆ คือระบบภูมิคุ้มกันต้านทานของร่างกาย เห็นโปรตีนในนมวัวเป็นสิ่งแปลกปลอม และพยายามกำจัดออก ทำให้เกิดอาการต่างๆจนเด็กไม่สบาย โดยเฉพาะอาการทางระบบทางเดินอาหาร นอกจากนี้ก็มีอาการของระบบอื่นๆด้วย เช่น ผิวหนัง และทางเดินหายใจ