一些临床研究表明，椎间盘可能是腰痛的一个原因。腰椎间盘突出的病人常常有腰痛，另一个可能的腰痛原因是纤维环的撕裂，像这样的腰椎间盘突出的病人，可以通过向腰椎间盘注射盐水或造影剂来诱发。
椎间盘的主要成分是胶原蛋白、蛋白多糖和水，它们占椎间盘体积的90-95%。这些成分的组成随着退化或衰老而改变，主要表现为蛋白多糖和水的减少。此外，硫酸软骨素和硫酸角蛋白的比例增加，而聚集物的比例减少。在椎间盘损伤的过程中，纤维环的周边撕裂可由超负荷扭转引起。在这种撕裂的基础上，可以形成内部撕裂，最终形成完全的径向撕裂。
窦椎神经（SVN）支配着椎管内的结构，分布在后纵韧带、硬膜囊、血管和纤维环后方的腹侧。纤维环的腹侧和外侧由起源于腹侧主支和交感神经的分支支配。前纵韧带由灰质交通支的交感神经干的分支所支配。这些神经含有痛觉纤维，被认为能感知椎间盘源性腰痛，并在椎间盘损伤的情况下变得敏感。
