膝关节肿痛可能由多种原因引起。比如，骨性关节炎较为常见，多见于中老年人，据统计，50岁以上人群中约半数患骨性关节炎，主要是因为关节软骨磨损、骨质增生等导致膝关节肿痛，活动时症状可能加重。
创伤性因素
运动损伤： 运动中如打篮球、踢足球时突然扭伤、摔倒，可能导致膝关节的韧带损伤（像前交叉韧带、后交叉韧带损伤）或半月板损伤，从而引发肿痛。比如打篮球时急停变向，容易造成半月板撕裂，出现膝关节肿胀、疼痛，活动受限。外伤撞击： 膝关节受到外力直接撞击，如被重物砸到，可能引起软组织挫伤、骨折等情况，导致膝关节肿痛。例如骑自行车摔倒，膝盖撞到地面，可能出现骨折伴肿痛。
炎症性因素
类风湿关节炎： 这是一种自身免疫性疾病，会累及膝关节。患者往往出现对称性的膝关节肿痛，还可能伴有晨僵现象，即早晨起床后关节僵硬，活动后可稍缓解，一般病程较长，若不及时治疗会导致关节畸形。痛风性关节炎： 由于体内尿酸代谢异常，尿酸盐沉积在膝关节部位，引起急性炎症反应，导致膝关节突然剧烈肿痛，通常夜间发作较为常见，还可能伴有皮肤发红、发热等表现。比如有高尿酸血症的人，饮食不注意，大量饮酒、吃高嘌呤食物后，易诱发痛风性关节炎致膝关节肿痛。
退行性因素
膝关节退变： 随着年龄增长，膝关节软骨逐渐磨损，骨质增生等退变情况出现，进而引发膝关节肿痛。一般30岁以后膝关节就开始出现退变，只是早期症状不明显，随着年龄增加，症状逐渐显现，活动量越大，肿痛可能越明显。髌骨软化症： 多见于青少年及中年人群，主要是髌骨软骨面因慢性损伤而出现肿胀、龟裂、破碎等改变，导致膝关节前侧疼痛、肿胀，上下楼梯、蹲起时症状加重。比如长期爬山、频繁蹲起的人易患髌骨软化症，引起膝关节肿痛。