軟骨營養障礙（20%）：
各種致傷因素(特別是機械刺激)使關節液的分泌及其成分(如酶的活性，各種營養物質的含量，關節液的滲透壓等)發生異常變化，影響髌軟骨正常的營養和生理生化過程，促使軟骨變性而發病，由於關節骺軟骨復合體中骺軟骨的生存力高度依賴於軟骨血管的血流供應，故血供不足也是髌骨軟化症的病因之一。
自身免疫（25%）：
關節軟骨表面能阻止抗膠原抗體進入軟骨深層組織而對其有保護作用，在關節軟骨損傷病人的關節液中發現有抗Ⅱ型膠原的抗體，免疫熒光方法檢查髌骨軟化症患者的病變標本，發現軟骨組織損壞區域及殘存的軟骨細胞上有免疫球蛋白IgG，IgA，IgM和補體C3附著，由此推斷在軟骨損傷過程中有自體免疫反應參與。
軟骨溶解（18%）：
關節滑膜受傷後滲透壓改變，血漿中的酶進入滑液增多，活性增強，進而溶解軟骨，我國學者亓建洪發現：
①髌骨軟骨軟化過程中，軟骨細胞合成大量的膠原酶並釋放到軟骨基質中造成嚴重破壞；
②膠原酶含量與應力降低的髌骨內側面軟骨變性的嚴重程度呈正相關。
因此，膠原酶在接觸應力降低的髌骨內側面軟骨軟化過程中起重要作用。
