大腿跟至膝盖疼痛可能由多种原因引起。比如，约有1/4的人会因肌肉拉伤出现这种疼痛，运动过度或姿势不当都可能导致。
肌肉骨骼方面的原因
运动损伤： 运动中突然的扭转、过度拉伸等可能造成大腿到膝盖部位的肌肉拉伤。比如打篮球急停变向时，就容易引发股四头肌或腘绳肌损伤，出现疼痛。另外，跑步时姿势不正确，长期积累也可能导致膝关节周围肌肉劳损，进而牵扯到大腿跟部位疼痛。关节炎： 骨关节炎是常见的原因之一，多见于中老年人。随着年龄增长，关节软骨逐渐磨损，膝关节的骨关节炎会引起大腿跟至膝盖疼痛，尤其在上下楼梯、长时间行走后疼痛加重。类风湿关节炎也可能累及膝关节，除了疼痛，还可能伴有关节肿胀、僵硬，早上起床时明显，活动后稍缓解，但病情会逐渐进展。
神经方面的问题
腰椎间盘突出： 当腰椎间盘突出压迫到支配下肢的神经时，可能会引起大腿跟至膝盖的放射性疼痛。这种疼痛往往还会伴有下肢麻木等症状，咳嗽、打喷嚏时疼痛可能加重。一般久坐、弯腰劳作后症状易发作。坐骨神经痛： 坐骨神经受到压迫或刺激时，疼痛可从臀部放射至大腿后侧、膝盖甚至小腿部位。例如腰椎管狭窄症可能会导致坐骨神经受压，出现大腿跟至膝盖的疼痛，同时伴有间歇性跛行，即行走一段距离后下肢疼痛、无力，需休息后才能继续行走。
其他原因
髋关节病变： 髋关节的一些问题也可能表现为大腿跟至膝盖疼痛。比如髋关节滑膜炎，多发生在儿童身上，可能与感染、创伤等有关，除了疼痛，还可能有髋关节活动受限。股骨头坏死早期也可能出现大腿根部疼痛，并向膝盖部位放射，早期疼痛可能不明显，活动后加重。血管问题： 下肢血管病变也可能导致大腿跟至膝盖疼痛，比如动脉硬化闭塞症，由于下肢血管狭窄或堵塞，血液循环不畅，会出现下肢疼痛、发凉，行走一段距离后症状加重，休息后缓解，即间歇性跛行，严重时休息时也会疼痛。