筋肉痛がおこるしくみはさまざまな説があるが、そのなかで今最も有力なのが、筋肉の損傷によるものである。筋肉の収縮には、縮ませて力を発揮するコンセントリックな筋収縮と、伸ばして力を発揮するエキセントリックな筋収縮とがある。筋肉痛に大きく影響するのはエキセントリックな筋収縮の方であり、この筋収縮は、体の筋収縮のなかで最も大きな力を発揮するとされている。この筋収縮により、筋肉に強い負担がかかり、筋線維そのものや筋や腱の結合組織が損傷し、それによって筋肉痛がおこる。

この筋肉痛の原因として、これまで乳酸の蓄積に関係があるとされていたのだが、最近になってあまり関係はないのではないかと考えられるようになってきた。乳酸というのは体を動かしたりすることによってグリコーゲンやブドウ糖などのエネルギーの消費の際に発生する物質である。乳酸が多く発生すると代謝が悪くなり、細胞が栄養や酸素を取り込みづらくなるので、血液の循環が悪くなり疲労感がでる。日常生活上においても乳酸は発生するのだが、血液が回収して、体外へ排出できる程度の量である。

けれども、この考えもまだ全て解明されたわけではないので、乳酸との関係が完全にないとはいいきれない。