目前來說,在臨床上纖維肌痛綜合癥的發病機制尚不十分清楚,有研究表明,纖維肌痛綜合征患者,肌肉的疼痛來源于神經末梢,即疼痛感受器,機械性的牽拉,擠壓,p物質,緩激肽,鉀離子,化學刺激以及缺血性肌肉收縮,都會刺激神經末梢,引起肌肉疼痛。
約三分之一的患者血清中胰島素,胰島素生長因子1,以及與生長激素有關的氨基酸濃度均降低的變化有關,另外該病還可以繼發于骨性關節炎,椎間盤突出癥等疾病,這些疾病引起的外周傷害性疼痛,如:反復、刺激、脊索神經元,可以導致中樞敏化作用,最終會出現纖維肌痛綜合征的典型慢性疼痛。