膝關節滑膜炎的病因主要是因軟骨退變與骨質增生產生的機械性生物化學性刺激, 繼發膝關節滑膜水腫、滲出和積液等。 在青壯年人多因急性創生和慢性損傷所致。 急性外傷包括有:膝關節扭傷、半月板損傷、側副韌帶或交叉韌帶損傷, 關節內積液或有時積血, 表現為急性膝關節外傷性滑膜炎。 有時也可因單純膝關節滑膜損傷所致, 如外傷較輕, 或長期慢性膝關節勞損。 加上風、寒、濕邪侵襲, 可使膝關節逐漸出現腫脹和功能障礙者, 則形成慢性膝關節滑膜炎。
膝關節滑膜炎的病因主要分腫脹型和非腫脹型兩種。
研究者發現, 當膝關節長時間單一動作超量運動之後, 滑膜組織充血水腫, 紅、白細胞及纖維素滲出與關節腔內壓升高及氧分壓下降呈正相關係, 且當滲出速度超過滑膜代償性吸收速度時, 關節積液, 進而使關節腔內壓繼續升高, 氧分壓繼續下降的惡性循環, 久之滑膜退變脂肪化生等慢性無菌炎症形成, 從而認為, 超量運動之後, 創傷性滑膜炎的發生, 不僅與關節面的重複揰擊, 關節囊的損傷有關, 而且在病程的發展及轉歸方面起著重要作用。