原发性痛经与子宫内膜前列腺素合成释放异常及子宫收缩异常有关，前者因月经时子宫内膜前列腺素尤其是Fα和E含量增加致子宫平滑肌过强收缩、血管痉挛，多见于青春期女性且与前列腺素代谢个体差异等有关，后者因子宫收缩过强或不协调致肌层缺血引发疼痛；继发性痛经与子宫内膜异位症、子宫腺肌病、盆腔慢性炎症、宫颈管狭窄或粘连有关，子宫内膜异位症是异位内膜组织周期性出血刺激局部致疼痛且进行性加重，子宫腺肌病是异位内膜组织出血致子宫肌层膨胀、缺血，盆腔慢性炎症是盆腔组织充血炎症刺激周围组织，宫颈管狭窄或粘连是月经血流出不畅致子宫加强收缩引发痛经。
子宫内膜前列腺素合成与释放异常：女性月经期间，子宫内膜会合成并释放前列腺素，尤其是前列腺素Fα和前列腺素E含量增加时，会引起子宫平滑肌过强收缩、血管痉挛，造成子宫缺血、缺氧状态，从而出现痛经。大量研究表明，子宫内膜中前列腺素含量异常升高是原发性痛经的主要原因之一，这类痛经通常在月经初潮后不久即出现，多见于青春期女性，与前列腺素代谢的个体差异等因素有关，青春期女性下丘脑-垂体-卵巢轴尚未完全成熟，子宫内膜前列腺素合成调控机制不稳定，易出现合成异常增多的情况。
子宫收缩异常：子宫收缩过强或不协调也会导致痛经。子宫收缩过于剧烈时，子宫肌层缺血，引起疼痛。比如子宫收缩频率、强度及持续时间异常，使得子宫肌层缺血缺氧，刺激疼痛感受器引发痛经，这种异常收缩可能受内分泌因素等影响，比如月经期间雌激素、孕激素水平变化可能影响子宫肌层的收缩特性。
继发性痛经
子宫内膜异位症：子宫内膜组织出现在子宫体以外的部位时称为子宫内膜异位症，异位的内膜组织会随月经周期发生周期性出血，刺激局部组织，引起疼痛。盆腔内异位的内膜组织在月经期间出血，导致周围组织炎症反应和纤维化，进而引发痛经，且痛经多呈进行性加重，即疼痛逐年加剧，这种情况在育龄期女性中较为常见，随着年龄增长和生育情况等因素影响，内膜异位症的发生率可能有所变化，例如未生育女性相对生育过的女性可能更易患子宫内膜异位症相关痛经。
子宫腺肌病：子宫肌层内出现异位的子宫内膜腺体及间质，称为子宫腺肌病。月经时，异位的内膜组织出血，导致子宫肌层膨胀、缺血，引起痛经。子宫腺肌病常见于30-50岁经产妇，多与多次妊娠、分娩、人工流产等造成的子宫肌层损伤有关，妊娠分娩过程中子宫肌层受损，使得内膜组织容易侵入肌层，从而引发痛经，且随着病程进展，痛经可能逐渐加重。
盆腔慢性炎症：盆腔内存在慢性炎症时，盆腔组织处于充血状态，月经期间充血加重，炎症刺激周围组织，导致痛经。例如盆腔炎性疾病未得到彻底治疗，转为慢性炎症，盆腔内组织粘连、充血，在月经期间会出现疼痛加重的情况，这类痛经可能伴有盆腔坠胀感、白带异常等其他症状，常见于有盆腔炎症病史的女性，比如既往有不洁性生活史、多次宫腔操作史等情况的女性易发生盆腔慢性炎症相关痛经。
宫颈管狭窄或粘连：宫颈管狭窄会导致月经血流出不畅，子宫为排出经血会加强收缩，从而引起痛经。先天性宫颈管狭窄或由于刮宫等宫腔操作引起宫颈管粘连，都可导致月经血排出受阻。例如青春期女性可能存在先天性宫颈管发育异常导致狭窄，而多次人工流产手术可能损伤宫颈管黏膜，引起粘连，进而出现痛经，这种情况在有宫腔操作史的女性中需重点考虑，宫颈管狭窄或粘连引起的痛经通常在月经来潮时出现，且经血排出不畅可能伴有月经血颜色异常等表现。
