筋肉痛は、筋肉を支配する神経の圧迫、 筋肉自体の損傷、その他の疾患の前駆症状が 関係している可能性がある。 筋肉を支配する中枢神経の圧迫は、神経を圧迫する一般的な頸椎椎間板ヘルニアや腰椎椎間板ヘルニア、脊柱管狭窄症、梨状筋症候群など、支配領域の筋肉痛につながることがある。 筋肉痛は、手根管症候群、肘部管症候群、上殿皮神経陥没症候群などの末梢神経の圧迫によっても引き起こされる。 慢性的な筋緊張、外傷後の急性筋断裂、筋の細菌感染など、筋自体の損傷も痛みを引き起こすことがある。 全身の筋肉痛は、風邪や発熱、過活動による筋肉疲労、筋肉内の乳酸の蓄積などとも関連する。