PFPS è un termine generico per indicare varie condizioni che coinvolgono la parte anteriore dell'articolazione del ginocchio, immediatamente intorno alla rotula. Le cause sottostanti possono andare da un disallineamento, come il disturbo del tracciamento rotuleo, fino al danneggiamento della cartilagine. Quest'ultima comprende la condropatia rotulea, la condromalacia e, nel peggiore dei casi, l'osteoartrite retropatellare (artrosi della rotula).
Condropatia è il termine generico per indicare le alterazioni patologiche della cartilagine articolare. Queste alterazioni possono a loro volta essere innescate da varie cause sottostanti di natura traumatica, degenerativa o infiammatoria. La condromalacia è una patologia degenerativa che colpisce la cartilagine articolare. La cartilagine si ammorbidisce, spesso a causa di un uso eccessivo o di una lesione. Questo può portare a una perdita di cartilagine. Tuttavia, in molti casi la condropatia e la condromalacia possono essere invertite.
L'osteoartrite retropatellare è uno degli esiti più gravi a lungo termine. Molte persone oltre i cinquant'anni sperimentano questo tipo di usura della rotula e della cartilagine. L'artrosi della rotula è spesso causata da un infortunio, ad esempio in caso di rottura o lussazione della rotula, dopo una lesione del legamento crociato o a causa di un disturbo del cingolo rotuleo. Se i muscoli dell'anca e della coscia sono deboli o se la rotula non è nella posizione corretta (ad esempio, troppo alta, troppo bassa o troppo spostata da un lato), è più probabile che si verifichi l'usura conseguente.

La rotula (patella) si trova sopra l'articolazione del ginocchio e si muove soprattutto quando si piega il ginocchio o si estende la gamba. Scivola quindi lungo uno speciale solco sull'osso della coscia come su un binario. Se la rotula è disallineata o se viene sottoposta a sforzi o pesi eccessivi, può scivolare fuori posto, causando un'irritazione tra la rotula e l'articolazione del ginocchio. Nella maggior parte dei casi, la rotula scivola lateralmente, cioè verso il lato esterno dell'articolazione del ginocchio. Questo accade generalmente quando la gamba è piegata con un angolo compreso tra 10° e 30°, perché in questo intervallo la rotula non è sostenuta con la stessa forza dalle ossa. In definitiva, questo disallineamento provoca dolore e può portare alla sindrome del dolore femorale o addirittura alla lussazione della rotula. È meno probabile che la rotula scivoli fuori dalla sua sede quando l'articolazione del ginocchio è piegata con un angolo superiore a 30°, perché in questo caso poggia più saldamente nel solco.

In generale, il dolore al ginocchio anteriore si sviluppa gradualmente e peggiora soprattutto quando si esercita uno sforzo esterno sul ginocchio praticando sport, salendo le scale, stando seduti per lunghi periodi o piegando il ginocchio. Quando si riposa il ginocchio, il dolore spesso si attenua di nuovo. Con la giusta terapia, la prognosi per la progressione della malattia è eccellente. A volte il dolore al ginocchio anteriore scompare da solo.