导致膝关节伸不直、疼痛的原因有多种，常见如下：
1、膝关节的半月板撕裂、损伤是最常见的导致患者膝关节伸不直、疼痛的原因。同时痛风、类风湿、强直性脊柱炎等原因造成的膝关节滑膜增厚、滑膜改变、关节腔积液，也会导致膝关节无法完全伸直，在伸直时产生疼痛；
2、膝关节内的骨质增生、关节软骨的磨损，也可以导致膝关节无法完全伸直而引起疼痛；
3、如果患者膝关节中的韧带损伤，交叉韧带损伤以及侧副韧带损伤，也可以导致膝关节无法伸直而引起疼痛。
因此当患者出现膝关节伸不直，并且有疼痛的问题时，应去医院做膝关节的体格检查，同时做相应的影像学检查。如膝关节的核磁共振，以判断患者的膝关节是否存在半月板的撕裂，关节腔内是否存在大量积液，滑膜有没有增厚，膝关节的关节软骨是否存在，膝关节内有没有骨质增生，关节间隙有没有狭窄，关节内是否有异物形成，或是否存在交叉韧带、侧副韧带等损伤，而导致膝关节伸不直并且产生疼痛的问题。通过体格检查加上膝关节核磁共振，都能找到膝关节伸不直和疼痛的原因。