Về mặt cơ học, muốn đẩy máu và các mảnh nội mạc tử cung bị bong tróc ra ngoài thì các cơ tại tử cung phải bị co bóp. Lúc này chất prostaglandin trong cơ thể sẽ xuất hiện và tăng lên khiến tử cung co bóp nhiều hơ và dẫn đến tình trạng đau bụng kinh. Mỗi lần cơ tử cung co bóp thì prostaglandin sẽ lại tiết ra thêm một chút.
Ngoài ra đau bụng kinh còn do tử cung bất thường cổ tử cung quá ngả về phía trước hay phía sau; do tâm lý; do lỗ màng trinh quá hẹp; do chế độ dinh dưỡng,…