天气冷膝盖疼可能是由以下原因导致：
一、骨关节炎症：这是一种退行性病变，是因多种因素引发的关节软骨退化损伤、关节边缘和软骨下骨反应性增生。患者主要表现为关节疼痛、肿胀等，在天气寒冷时会出现膝盖疼的情况。(1)关节软骨退化损伤是其核心问题，随着病情发展，可导致关节活动受限等。(2)多种因素都可能诱发，如年龄增长、过度使用关节、肥胖等。
二、风湿性关节炎：它是常见的急性或慢性结缔组织炎症性疾病，患者会有肌肉酸痛肿胀症状，部分患者在天冷时会表现出膝盖疼。(1)主要与自身免疫异常有关。(2)常累及多个关节，除膝盖外，还可能有手腕、脚踝等关节的不适。
三、半月板损伤：当患者长期负重时，会促使骨关节退行性病发生，进而使半月板损伤，天气冷时可导致膝关节部位疼痛。(1)长期负重是重要的诱发因素。(2)半月板损伤后，膝关节活动可能会出现弹响、卡顿等现象。
四、滑膜炎：即滑膜受到刺激产生炎症，造成分泌液失调形成积液的一种关节病变。在天气冷时，容易因炎症侵蚀关节软骨使关节活动受限，从而出现膝盖肿胀、疼痛症状。(1)刺激因素有很多，如创伤、感染等。(2)积液形成后会进一步加重关节的不适。
当患者出现天气冷膝盖疼的情况时，应尽快前往专业医院进行检查，明确病因并积极配合医生治疗。