脚趾甲发黑疼痛可能由以下原因引起：
一、外伤。脚趾甲发黑疼痛可能源于外伤。当脚部受到外力撞击后，会致使脚趾甲处血小板凝固，在凝固过程中可导致指甲发黑，往往还会伴随疼痛等不良症状。针对这种情况，可使用庆大霉素软膏、红霉素软膏等药物进行治疗。
二、甲真菌病。甲真菌病主要是指因真菌侵犯甲板和甲床而引发的病变，致病真菌涵盖皮肤癣菌、酵母菌和非皮肤癣菌性霉菌。若患者脚指甲出现甲癣，会引起脚趾甲增厚、发黑，同时伴有疼痛等不良表现。一般可以及时采用金达克宁软膏、环利软膏等药物进行医治。
三、灰指甲。灰指甲是常见的皮肤科疾病，皮肤癣菌侵犯甲板、甲床，诱发脚趾甲病变，会导致脚趾甲盖发黑等临床症状，还可能致使脚趾甲脱落，引发剧烈的疼痛症状。对此，可以口服伊曲康唑、特比萘芬等药物来有效治疗。
总结概况提示：脚趾甲发黑疼痛可能有多种原因，包括外伤、甲真菌病、灰指甲等，针对不同原因有相应的治疗药物和方法。