โรคข้อเข่าเสื่อมสามารถเป็นได้ทั้งแบบปฐมภูมิ เช่นก้อนกลมของมือและแบบทุติยภูมิที่เกี่ยวข้องกับความผิดปกติทางพันธุกรรมอื่นๆ เช่น ข้อต่อเคลื่อนเกิน โรคไขข้ออักเสบและติดเชื้อสามารถนำไปสู่การพัฒนาของโรคข้อเข่าเสื่อมทุติยภูมิเนื่องจากการอักเสบเรื้อรังและการทำลายข้อต่อ การบาดเจ็บหรือการบาดเจ็บก่อนหน้านี้ รวมถึงการเคลื่อนไหวที่เกี่ยวข้องกับกีฬาและการเคลื่อนไหวซ้ำๆ อาจทำให้เกิด โรคข้อเข่าเสื่อม ได้เช่นกัน แม้ว่าจะไม่ทราบกลไกที่แน่นอนของการสูญเสียกระดูกอ่อนและการเปลี่ยนแปลงของกระดูก แต่ก็มีความก้าวหน้าในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เป็นที่สงสัยว่ากระบวนการส่งสัญญาณที่ซับซ้อน ระหว่างการอักเสบของข้อต่อและกลไกการซ่อมแซมที่บกพร่องในการตอบสนองต่อการบาดเจ็บ จะค่อยๆ สึกหรอของกระดูกอ่อนภายในข้อต่อ การเปลี่ยนแปลงอื่น ๆ ทำให้ข้อต่อสูญเสียการเคลื่อนไหวและการทำงาน ส่งผลให้เกิดอาการปวดร่วมกับการทำกิจกรรม