痛經發生的原因是多種多樣的。從祖國醫學(中醫)角度出發，往往認爲經血流通不暢、氣滯血瘀是痛經發生的根本原因，“不通則痛”是中醫最根本的觀點。
從西醫學出發，認爲造成痛經的原因很多，而且痛經的表現往往也不完全相同，如子宮粘膜下肌瘤患者所表現的痛經，可能因爲宮腔內有佔位性病變，影響經血順利排出而產生痙攣性疼痛。生殖道畸型患者，如生殖道不全梗阻、宮頸口狹窄、處女膜閉鎖等，因經血流出受阻也可產生子宮肌肉不正常收縮而引起疼痛。宮腔內異物的存在(如宮內避孕環的安放)也可刺激子宮引起不正常收縮而導致疼痛發生。子宮內膜異位症患者往往由於體內前列腺素含量增高也會產生痛經。
無論以上哪一種情況產生的痛經，其根本原因大致可歸納爲以下幾個方面：
(1)子宮的過度收縮。
雖然痛經患者子宮收縮壓力與正常?婦女基本相同(正常者壓力約爲4.9Kpa)，但子宮收縮持續時間較長，且往往不易完全放鬆，故發生因子宮過度收縮所致的痛經。
(2)子宮不正常收縮。
痛經患者常有子宮不正常收縮，因此往往導致子宮平滑肌缺血，子宮肌肉的缺血又可引起子宮肌肉的痙攣性收縮，從而產生疼痛而出現痛經。最近有人報告，經實驗研究發現，患者血中血管加壓素的增高可能是造成子宮異常收縮的一個重要因素。
(3)子宮內膜以及月經血中前列腺素(PG)含量升高。
前列腺素E2(PGE2)有作用於子宮肌纖維使之收縮的功能。大量試驗已經證實，痛經患者子宮內膜組織中以及經血中的PG含量均明顯高於正常婦女[正常婦女含量在395～435納克/升1(ng/L)]。在月經週期不同時間內，PGE2與PGF2a含量不同，故PGF2a/PGE2比值也不相同，分泌期二者含量均比較高。故在其刺激下可引起子宮肌肉收縮異常，導致子宮張力上升而產生疼痛。在子宮內膜異位症患者中，痛經與PG含量的關係更爲明顯。文獻報告，內膜異位症患者血清及腹腔液中PGF2a代謝物含量均較無痛經者高。
