Trong đại đa số các trường hợp, đau khớp vai là do đĩa đệm thoát vị chèn ép dây thần kinh đệm. Thoát vị là sự hình thành từ một đĩa đệm, thoát ra khỏi không gian bình thường của nó, gây áp lực lên một trong các rễ của dây thần kinh sống lưng.

Cột sống được hình thành bởi chồng các đốt sống được ngăn cách với nhau bởi cái gọi là đĩa đệm, một cấu trúc tương tự như sụn và dây chằng. Đĩa này thường hoạt động như một bộ giảm xóc và phân phối lực. Đĩa này, có một vòng với lõi ở trung tâm, có xu hướng mất nước và nứt trong nhiều năm. Nhân của đĩa đệm sau đó có thể di chuyển ra ngoại vi và lồi ra ngoài, và đây chính là thoát vị đĩa đệm. Khối thoát vị này sau đó có thể kích thích và chèn ép rễ thần kinh, trong trường hợp này là rễ thắt lưng L3 hoặc L4 đối với dây thần kinh đáy và gây đau. Sự chèn ép này cũng có thể liên quan đến thoái hóa khớp cột sống (mỏ vẹt, hoặc hình thành xương chèn ép rễ của dây thần kinh sống lưng) và / hoặc sự thu hẹp không gian của ống sống bao quanh tủy sống, nơi chèn ép nó.

Hiếm hơn nhiều, các nguyên nhân khác gây chèn ép có thể được xem xét (nhiễm trùng, tụ máu, gãy xương, khối u, v.v.).