上腕二頭筋の痛みは通常、乳酸の蓄積、上腕二頭筋長頭腱炎、五十肩などの要因によって引き起こされ、一般的な治療、薬物療法、理学療法、手術などの方法がある。
1.乳酸の蓄積：激しい肉体労働、上腕の筋肉運動などにより、乳酸が体内に蓄積され、上腕二頭筋の痛みを引き起こします。 通常は治療の必要はなく、安静にしていれば自然に軽快するか、局所の温湿布で不快感を軽減することができる。
2.上腕二頭筋長頭腱炎：多くは急性外傷、機械的負荷などによるもので、主な臨床症状は上腕二頭筋痛で、夜間痛は明らかで、安静にしていれば軽減し、関節のこわばり、活動制限などの現象を伴う。
安静を心がけ、局所の冷えを避け、必要に応じて装具による一時的な制動を行う。 また、アスピリン、イブプロフェン、セレコキシブなどの消炎鎮痛剤を内服することもできます。さらに、症状を改善するために、短波治療、体外衝撃波治療などの物理療法を選択することもできます。
3.五十肩：五十肩は肩関節とその周辺の軟部組織の退行性疾患によるもので、発症初期は肩のこりを伴う肩の痛みだけで、進行すると上腕二頭筋や前腕屈筋の表面などにも痛みを感じるようになります。
五十肩は自己限定的で、ほとんどの患者は自力で回復でき、予後も良好です。 必要であれば、痛みを軽減するために医師の処方に従ってイブプロフェンやジクロフェナクナトリウムなどを内服したり、局所麻酔薬（リドカインなど）やグルココルチコステロイド（トリアムシノロンアセトニドなど）を局所注射したりします。 保存的治療が無効な場合は、関節切開や関節開放術などの外科的治療が考慮されます。
そのほか、上腕二頭筋の痛みを引き起こす原因はいろいろありますので、早めに医師に相談して原因を特定し、早期に治療を行うことをお勧めします。