大便时肛门疼痛并伴有出血，可能是以下原因引起：
1.肛裂：肛管皮肤全层纵行裂开并形成感染性溃疡，典型表现为肛门疼痛、便血和便秘。好发于肛管后正中部位。除了便血和疼痛外，肛裂患者还可能伴有肛门瘙痒、便秘等症状。
2.痔疮：内痔或混合痔脱出、嵌顿，可致水肿、感染、坏死，而引起肛门疼痛。内痔或混合痔发展到一定程度即能引起便血，血色鲜红、无疼痛、不与大便相混。
3.肛管或直肠损伤：肛管或直肠因外伤或手术而导致裂伤，引起疼痛和出血。
4.肛门直肠周围脓肿：起病急，且容易误诊。由于部分脓肿位置较深，病变多发生在植物神经支配的区域，疼痛不明显，表现为坠胀、坠痛或直肠刺激症状，可不伴有全身症状，容易延误诊断。
5.直肠息肉：是直肠常见的良性肿瘤，可单发或多发，多数息肉是带蒂的圆形或椭圆形的肿物，好发于直肠下端，大便时可脱出于肛门外，大便后回缩。腺瘤样息肉为癌前期病变，若延误治疗可变成直肠癌。
6.溃疡性结肠炎：多累及直肠和乙状结肠，黏膜脓血便、腹痛、里急后重是溃疡性结肠炎活动期的重要表现。
7.其他：如肛窦炎、直肠炎等均可引起肛门疼痛；恶性肿瘤如直肠癌、肛管癌等破溃感染也可引起肛门疼痛。
如果出现大便时肛门疼痛并伴有出血的症状，建议及时就医，明确诊断。在医生的指导下进行治疗。同时，要注意保持肛门局部清洁，避免食用辛辣刺激性食物，养成良好的排便习惯。