(一)发病原因
胫骨结节骨骺是胫骨上端骨骺向前下方延伸的舌形突起(图1)。此骨骺为一牵伸骨骺，有髌韧带止于其上，使它承受经常的牵伸张力。胫骨结节骨骺约在11岁时出现胫骨骨突骨化中心，约16岁时，结节的骨化中心与胫骨上端骨骺的骨化中心融合。18岁时，胫骨结节与胫骨上端融合。在18岁以前，该结节与主骨之间有一层增殖的软骨联系。在软骨下方，新骨比较薄弱。强有力的股四头肌收缩可致本病。
(二)发病机制
本病发生于骨骺未闭合前的青年生长期，该处的血循环来自髌韧带，而股四头肌发育较快，肌肉收缩使髌韧带的胫骨结节附着处张力增高并肿胀，引起胫骨结节骨软骨炎。剧烈运动或外伤可导致胫骨结节积累性劳损甚至发生撕脱骨折，从而影响血循环，造成骨骺的缺血性坏死。由于成纤维细胞的分化和成骨细胞的活跃增生，髌韧带及其附近的软组织可出现骨化，并有新生小骨出现，位于胫骨结节的前上方。这些新生小骨的组织学表现与骨化性肌炎的骨化组织完全相同。由于髌韧带的牵拉，胫骨结节处的成骨细胞活动，促进骨质增生，使胫骨结节增大，明显向前突出(图2)。胫骨近端骨骺可早期融合，以致在骨骼成熟后引起高位髌骨和膝反屈等并发症。