膝蓋骨關節疼痛的原因主要是由于關節炎癥或創傷、腫瘤刺激，以及神經病變刺激導致。最主要、最常見的是關節炎癥和創傷性的刺激，當炎癥和創傷性刺激軟骨下骨和滑膜后，會出現膝蓋骨關節的疼痛，因為軟骨本身并無神經末梢，無法感受疼痛，所以患者僅出現軟骨損害，不會產生明顯疼痛。當軟骨損害磨損后，關節面不平整，受力不均，因為損傷會刺激關節的滑膜產生滑膜炎癥，產生大量積液，會刺激軟骨下骨。因為受力不均會刺激軟骨下骨，使軟骨下骨的受力不均勻，甚至出現骨髓水腫，滑膜和軟骨下骨都會由于刺激導致關節疼痛。所以骨關節疼痛主要來源于炎癥和創傷性的刺激，導致關節滑膜和軟骨下骨，因機械、力學刺激、化學性刺激，以及生物學刺激，產生疼痛的感覺。