大便出血并伴有肛门疼痛，可能是以下原因引起：
1.肛裂：
病因：肛裂是肛管皮肤全层纵行裂开后形成的感染性溃疡，多由便秘引起。
原理：肛管表面被覆的是移行上皮，其下有一层薄薄的基底膜，肛管皮肤全层裂开后，创面不易愈合，形成慢性溃疡，导致局部感染，引起疼痛和出血。
治疗：急性或初发的肛裂可用坐浴和润便的方法治疗；慢性肛裂可用坐浴、润便加扩肛的方法；经久不愈、保守治疗无效且症状较重的肛裂可采用肛裂切除术等手术治疗。
2.痔疮：
病因：痔疮是肛垫的支持结构、血管丛及动静脉吻合支发生病理性改变或移位。
原理：内痔和混合痔可出现便血，通常为鲜红色，表现为便后滴血或喷射状出血。内痔或混合痔发展到一定程度即形成外痔，外痔位于齿线以下，表面覆盖皮肤，可产生肛门疼痛。
治疗：无症状的痔通常不需要治疗，有症状的痔无需根治，以非手术治疗为主，包括改善饮食、坐浴、局部外用药物等；保守治疗无效时可考虑手术治疗。
3.肛管或直肠肿瘤：
病因：肛管或直肠的良恶性肿瘤均可引起大便出血并伴有肛门疼痛。
原理：肛管或直肠的肿瘤表面溃破、感染，可出现大便带血，血色通常较暗，伴有黏液，肛门疼痛呈持续性。
治疗：肛管或直肠肿瘤通常需要手术治疗，辅以放疗、化疗等综合治疗。
如果出现大便出血并伴有肛门疼痛的症状，应及时就医，明确诊断，以便采取相应的治疗措施。