一、肌肉拉伤
跑步过程中，若运动强度突然增大或姿势不当，膝关节上方的肌肉（如股四头肌等）可能因过度收缩或拉伸而发生拉伤。肌肉拉伤后局部会出现疼痛、肿胀，严重时可能影响膝关节活动，常见于运动前未充分热身或运动负荷超出肌肉承受能力的人群，青少年因骨骼肌肉发育特点，相对更易发生。
二、髌腱炎
长期跑步或运动强度突然增加时，髌腱反复受到牵拉，容易引发炎症。髌腱连接髌骨与胫骨，跑步时髌腱承受较大张力，反复微损伤后修复不完全逐渐形成髌腱炎，表现为膝盖上方髌腱部位疼痛，尤其在上下楼梯、跑步等屈伸膝关节时疼痛加剧，常见于长期跑步爱好者或运动训练强度大幅增加者。
三、髂胫束综合征
髂胫束是大腿外侧的一条坚韧纤维带，跑步时髂胫束与股骨外上髁反复摩擦，可引起膝关节外侧上方疼痛。这与跑步姿势不正确、路面不平整等因素有关，女性因骨盆结构等因素，发生率可能相对有差异，长期跑步人群较易出现该情况。
四、髌骨软化症
髌骨软骨面因长期磨损、慢性损伤等出现肿胀、龟裂、破碎等病变，跑步时髌骨受力会刺激病变部位，导致膝盖上方疼痛。多见于长期从事跑跳类运动者，随着年龄增长，软骨退变等因素也可能增加发病风险，既往有膝关节损伤病史者更易诱发。