Esta enfermedad está causada por la interacción de varios factores que desencadenan la degradación del cartílago articular. Casi un tercio de las artrosis de rodilla se produce a causa de accidentes y lesiones, a veces incluso varios años después. Para desencadenar la degeneración del cartílago articular, tan sólo hace falta que se produzca un daño mínimo. Asimismo, también las sobrecargas continuas pueden desembocar en este tipo de artrosis. La causa de esta enfermedad también puede estar en los genes, los estudios han mostrado que la predisposición genética es asimismo responsable del desgaste de la articulación de la rodilla. Otras de las causas son las malformaciones de nacimiento de dicha articulación, que aceleran su degradación, así como el sobrepeso.

Las molestias típicas son los dolores en la articulación, así como tras la rótula. Estos aparecen especialmente al iniciar un movimiento y van desapareciendo poco a poco; se trata del así llamado «dolor de puesta en marcha». Este dolor vuelve a aparecer tras una prolongada carga física. Los dolores se extienden además hasta la pantorrilla y el pie de la pierna correspondiente a la rodilla enferma, y aumentan al realizar actividades como subir escaleras o caminar por superficies irregulares, al igual que al cargar con objetos pesados o cuando el tiempo es frío y húmedo. La rodilla afectada se muestra a menudo hinchada y enrojecida, y en ocasiones, también caliente y tensa. También son típicos los chasquidos y crujidos al mover la articulación. Otras de las molestias características de esta dolencia son la rigidez matinal y tras pasar mucho tiempo sentado, así como la inseguridad al caminar. Cuanto más avanza el deterioro de la articulación de la rodilla mayor será la intensidad de los síntomas; la capacidad de movilidad de la rodilla se va reduciendo cada vez más dificultando enormemente las tareas del día a día.

Al principio se realiza un cuestionario detallado al paciente, así como una amplia batería de pruebas físicas.

A continuación, se comprueba el modo de andar y la postura para detectar posibles problemas o malformaciones como una oblicuidad pélvica, debilidad muscular o determinadas posturas. Por último, se dirige la atención a la funcionalidad de la articulación de la rodilla. Esto se hace mediante una palpación en la que se toca la articulación con las manos y se comprueba si existe hinchazón o sensibilidad a la presión y en qué medida. De esta forma puede determinarse si existen protuberancias óseas en la superficie articular; de ser así, la artrosis ya se halla en un estado avanzado. Tras la palpación se comprueba la movilidad para establecer si la artrosis ya ha comenzado a mermar y en qué grado. En este punto no sólo se examina la articulación de la rodilla, sino también los músculos. Si se ha establecido la sospecha de una artrosis de rodilla, se procede a realizar radiografías. Si la distancia entre el cóndilo y el acetábulo es estrecha, se trata de un signo típico del desgaste del cartílago. Cuanto menor sea esta distancia, mayor será el avance de la artrosis. Si los daños en el cartílago son aún escasos, por regla general estos no podrán detectarse en la radiografía. Este es el motivo de que los rayos X no aporten toda la información necesaria por sí solos. Dado que con esta prueba no basta, debe procederse a realizar una ecografía. Esta prueba es un buen complemento diagnóstico, ya que gracias a los ultrasonidos es posible visualizar incluso las partes blandas y, al contrario que con los rayos X, esta prueba permite detectar otras estructuras, además de las óseas.