膝關節痛多有構成關節的軟骨、關節半月板、韌帶等軟組織變性退化，關節邊緣形成骨刺，滑膜肥厚等變化，從而出現骨破壞，引起繼發性的骨質增生，導致關節活動受限。
膝關節骨性關節炎顯著症狀就是疼痛和活動受限、僵硬、關節磨擦感。膝關節骨性關節炎分早期，中期和後期。
早期表現主要表現為關節輕度活動不利，可觸及關節輕度摩擦感，活動量大時表現疼痛休息後可緩解。
中期表現從一個姿勢到另外一個姿勢變換時活動感到不便，有疼痛活動一段時間後疼痛可以緩解，過量活動後又會感到疼痛和關節活動受限，明顯可以觸及摩擦感。
後期表現關節疼痛和肌肉痙攣加重，為持續性，休息後不能迅速緩解，可以觸及明顯的沙粒樣摩擦感，此期夜間疼痛常見。疼痛來源於關節和關節周圍結構。由於軟骨磨損，滑膜充血，引起關節粘連，關節囊變厚，關節活動時刺激了囊內神經而引起疼痛。
