膝痛の原因の大半は老化によるものですが、そのほとんどは変形性膝関節症によって痛みが引き起こされています。大腿骨（太ももの骨）と脛骨（すねの骨）が触れ合っている膝関節は、表面が軟骨になっていて、非常に滑りがよく、クッション役をしています。大腿骨の軟骨は約７mm、脛骨の軟骨は約５mmとなっていて、軟骨の滑りは氷の５～８倍もなめらかだといわれます。軟骨が正常な状態なら滑りがよく、痛みは生じないわけです。
軟骨が刺激を受けることによってすり減ると、関節の骨と骨とが直接当たるようになります。軟骨には神経細胞がなく、すり減っただけでは痛みを感じることはありません。では、なぜ痛みを生じるのかというと、軟骨が大きくすり減ると骨の神経が刺激されて痛みを感じるようになるからです。膝の痛みの一番の原因となっている変形性膝関節症は、こういう仕組みで起こるのです。
骨が強い刺激を受け続けると、軟骨が減ることによって骨の表面がささくれ立った状態になります。ささくれが大きくなるとトゲ状になって、触れ合っている反対側の骨の神経を刺激するようになります。そのために膝を折り曲げて座ることや、階段の昇り降りも困難な状態になります。
軟骨にも骨と同様に破壊する細胞と作り出す細胞が存在しています。破壊する細胞は活性酸素が多く発生することによって働きが進んでいきます。軟骨を守り、再生を進めていくためには、活性酸素を消去する抗酸化成分を摂ることも大切になります。