膝に痛みをもたらす病気には大きく分けて、「変性疾患」、「炎症性疾患」、「外傷性疾患」、「腫瘍性疾患」があります。

変性疾患による膝の痛みは、主に加齢にともなう膝関節の変化を土台にして引き起こされます。中高年者の膝の痛みの原因として最も多くみられる「変形性膝関節症」は、代表的な変性疾患です。そのほか、膝関節を支える土台の骨（軟骨下骨）に過剰な負荷がかかり、小さな骨折が生じることで引き起こされる「骨壊死（こつえし）」も変性疾患の一つです。

炎症性疾患には、全身に多発性の関節炎を起こす「関節リウマチ」や、痛風とは異なる原因で痛風に似た関節炎を起こす「偽痛風（ぎつうふう）」、関節内に細菌が侵入して化膿する「化膿性膝関節炎」などがあります。

外傷性疾患には、スポーツや交通事故などによる「骨折」、「靭帯損傷」、「半月板損傷」などがあります。

膝に痛みをもたらす腫瘍性疾患は多くありませんが、骨・軟骨、筋肉・腱、滑膜［関節の内側を覆う薄い膜］などにできる腫瘍が痛みの原因となる場合があります。