痛经的根本原因主要与前列腺素合成与释放异常有关。女性在月经期间，子宫内膜会合成并释放较多的前列腺素，尤其是前列腺素F2α和前列腺素E2，它们会引起子宫平滑肌过强收缩、血管痉挛，造成子宫缺血、缺氧状态，从而出现痛经，据统计，约有一半的痛经女性存在前列腺素合成异常的情况。
子宫内膜异位症导致的痛经
异位内膜种植： 子宫内膜组织出现在子宫体以外的部位，比如卵巢、盆腔等。这些异位的内膜会随着月经周期发生周期性出血，刺激周围组织，引发炎症反应，进而导致痛经。而且这种痛经往往会进行性加重，一开始可能症状较轻，随着病情发展，疼痛会越来越明显。盆腔粘连影响： 异位内膜反复出血还可能导致盆腔粘连，影响盆腔内器官的正常功能和位置，使得子宫收缩不协调，加重痛经症状。
子宫腺肌病引发的痛经
子宫肌层异位： 子宫内膜腺体和间质侵入子宫肌层，导致子宫均匀性增大。子宫肌层内的异位内膜组织在月经期间也会出血，引起子宫强烈收缩，造成痛经。这种痛经多在经量较多的时期出现，且疼痛程度通常较为严重。肌层弹性改变： 子宫肌层因为异位内膜的存在，弹性发生变化，收缩时不能很好地放松，进一步加重了痛经的感觉。
盆腔炎性疾病相关痛经
炎症刺激： 盆腔内存在炎症时，比如输卵管炎、卵巢炎等，炎症会长期刺激盆腔组织，在月经期间，这种刺激会加重，引发痛经。患者往往还会伴有下腹部坠胀、疼痛，以及白带增多等症状。组织粘连与充血： 盆腔炎性疾病容易导致盆腔组织粘连、充血，影响子宫的正常血液循环和收缩功能，从而加重痛经。