膝盖和大腿疼可能由多种原因引起，比如运动损伤，像进行剧烈运动时，约有10% - 20%的人会出现肌肉拉伤或韧带损伤，进而导致膝盖和大腿疼痛。
运动相关原因
运动过度： 如果长时间没有运动，突然进行大量运动，比如长跑、登山等，身体会产生乳酸，当乳酸堆积过多时，就可能引发膝盖和大腿疼，一般休息1 - 2天可缓解。运动姿势不当： 不正确的运动姿势会增加膝盖和大腿的关节压力，比如打篮球时急停急转，如果姿势不对，容易造成膝关节半月板损伤，进而牵扯到大腿部位疼痛。
关节疾病因素
骨关节炎： 中老年人比较常见，随着年龄增长，关节软骨会逐渐磨损，50岁以上人群中约有25%的人患骨关节炎，会出现膝盖和大腿部位的疼痛、肿胀，活动时疼痛加剧。类风湿关节炎： 这是一种自身免疫性疾病，可累及膝盖和大腿关节，约有0.3% - 1%的人群患病，除了疼痛，还会有关节僵硬，尤其在早晨起床时明显，持续时间可达1小时以上。
神经系统问题
腰椎间盘突出： 当腰椎间盘突出压迫到神经根时，可能会导致大腿和膝盖部位出现放射性疼痛，约有15% - 40%的腰椎间盘突出患者会出现下肢放射痛。坐骨神经痛： 坐骨神经受到压迫或损伤时，也会引起大腿后侧、膝盖等部位的疼痛，比如久坐、腰椎病变等都可能引发坐骨神经痛。
其他原因
外伤： 膝盖或大腿受到直接撞击，比如被重物砸到，或者摔倒时膝盖着地，可能会导致局部软组织损伤甚至骨折，从而引起疼痛，骨折时通常疼痛较为剧烈，且可能伴有肿胀、畸形等表现。感染： 膝盖或大腿部位的感染，如骨髓炎等，也会出现疼痛，同时可能伴有发热等全身症状，骨髓炎相对较少见，但一旦发生需要及时治疗。