原發性痛經的發生與年齡、種族和社會經濟地位無關。但是月經初潮時間早、月經周期長、吸煙和體重指數大(BMI)則疼痛越重且持續時間更長。而多產者癥狀減輕。
痛經的確切病因至今尚不明確，沒有一個理論能全面解釋此癥候群。不同的患者對治療有不同的反應，考慮病因可能是多方面的。
很久以來，大家都知道痛經與排卵的月經周期有關。痛經的機制與前列腺素活性有關。痛經患者體內的前列腺素的含量高于沒有痛經的患者。前列腺素(PG)釋放增加：分泌期子宮內膜及血中PGF2a異常升高,誘發子宮肌收縮/產生痙攣性疼痛;同時可引起胃腸道反應。催產素是目前所知的一種強烈的子宮收縮劑，通過催產素與其受體與G蛋白相耦聯后，激活磷脂酶C，通過細胞內的磷酸肌醇信號系統，誘導細胞質Ca2+濃度升高，導致子宮在分娩時強烈收縮。此外，催產素可能作用在子宮動脈，近年來的研究表明催產素在子宮動脈的收縮中可能起到重要作用，除調節子宮的正常功能外，催產素可產生子宮暫時性缺血，這種機制亦可能參與原發痛經的發生。
其他研究證實增多的白細胞三烯與痛經相關。血管加壓素升高：晚黃體期雌激素水平高者,刺激垂體后葉釋放過量血管加壓素,引起子宮過度收縮。
精神因素可能也是痛經的原因之一，包括母親對女兒的影響。女孩好在月經初潮前能夠了解月經的相關信息，這些信息可以由父母、老師或醫生來傳達。來自于學習或社會方面的焦慮情緒可能也是原因之一。同時，有報道約50%患者僅用安慰劑可緩解癥狀。
