大腿刺痛原因很多，大腿部位的損傷可以是軟組織的損傷，可以是骨頭損傷，肌肉、肌腱、韌帶等損傷以後都可以出現大腿刺痛。慢性肌肉勞損、筋膜炎症如果比較敏感，也表現為刺痛，暴力足夠嚴重會引起大腿骨折、脫位等，都會出現刺痛。大腿部位出現一些炎症如感染性炎症，無論軟組織或骨頭的炎症，如骨髓炎甚至大腿兩頭關節炎症即化膿性關節炎，可能都會出現大腿疼痛。大腿部位長腫物如惡性腫物、良性腫物都可以出現疼痛，惡性腫物出現疼痛可能相對比較早，一開始就出現夜間痛，逐漸白天都會疼，再發展比較明顯，可能會連續疼痛，良性腫物可能出現疼痛相對比較晚，腫物長到一定程度才會出現疼痛。
除了大腿本身局部病變，還會出現遠處神經放散的疼痛，如腰椎病變，椎間盤突出、椎管狹窄，刺激神經竄到大腿部位，出現大腿疼痛，或盆腔疾病如附件炎，在盆腔經過的是坐骨神經叢，也可以表現大腿疼痛。或出骨盆的時候，坐骨神經在梨狀肌下方或中下部穿過去，刺激梨狀肌以後，有時也可以表現大腿疼痛。或臀上皮神經出現炎症或刺激，也可以出現大腿疼痛。