膝蓋下面疼痛的原因很多。其中可能是膝蓋後面的軟骨出現問題。膝蓋關節表面有一層軟骨，這是白色的透明軟骨。當軟骨受損後，表面會出現皸裂糜爛，而髕骨軟骨損傷也會引起膝蓋下面疼痛。疼痛一般表現在蹲起、爬山、上下樓梯時會加重，而在平路上行走疼痛不明顯，因為在平路底行走時髕骨的關節面受到的壓力相對較小。
另一種原因是當髕骨下方的韌帶支點形成慢性無菌性炎症時，會導致髕骨炎。這種情況適合使用保守治療方式進行處理。髕下脂肪墊的纖維化也是引起膝蓋下面疼痛的病因之一，有時稱為髕下脂肪墊炎。在膝關節伸直時，髕下脂肪墊容易受到關節的碰撞，並形成慢性無菌性炎症。治療方面可以採用休息和減少髕下脂肪墊受到應力刺激。
膝蓋在民間稱為磕膝蓋，在醫學上則稱之為髕骨，即位於膝關節前側的一箇圓形骨頭，對膝關節起到保護作用。最常見引起膝蓋疼痛的病因是膝蓋後側的關節軟骨出現退行性改變，主要發生在女性身上。由於生理解剖的差異，女性與男性相比，髕骨的軌跡更容易發生異常，從而導致髕骨偏心負荷。此外，女性也喜歡穿高跟鞋，這也會增加膝蓋所受到的應力。如果膝蓋疼痛是在上下山或爬樓梯、蹲起的過程中出現，會進一步證實是髕骨後側的軟骨發生了退變，即髕骨軟骨軟化症。如果在直視下可以看到軟骨表面糜爛、皸裂，甚至出現軟骨缺損，病情進一步加重，甚至會出現軟骨脫落，造成關節腔內的遊離體，引起關節交鎖卡絆等情況。