关于股骨头坏死，目前被广泛接受的发病原理为“缺血”学说，即股骨头缺血是由于血管受损（骨折或脱位）引起，由于微血管闭塞（血管内凝血）而造成，由于血管外挤压（骨髓内脂肪细胞肥大）而产生。
随着病因学研究的深入，血管内凝血和微循环内血栓阻塞被众多学者认为是股骨头坏死的终末病理改变。股骨头微血管内血栓性闭塞与调节不良的血管内凝血有关。当然，除“缺血”学说外，有关股骨头坏死的发病机制中还有骨质疏松学说、骨细胞受损学说、脂肪代谢紊乱学说、骨内压增高学说、小血管病变学说等。
股骨头坏死的病理学变化是什么？
尽管股骨头坏死有着不同的病因，但病理学变化大致相同。早期的光镜下病理学改变为红骨髓核脂肪细胞的坏死，继而出现间质水肿。在缺氧发生后的23小时会出现骨细胞的坏死，骨细胞坏死后的小时在病理切片上见到典型的骨细胞坏死改变。
骨小梁坏死后呈现骨细胞陷窝的空虚，坏死区域的界限明显后产生坏死周围反应性充血、毛细血管增生的再通。毛细血管再生后包绕侵入坏死区域，显示坏死区域的修复过程启动。这一修复过程包括骨坏死的吸收和新骨形成，反映到放射影像的变化，即为股骨头坏死区域周围骨的硬化和吸收。
在股骨头软骨下区骨小梁的吸收要比再生的速度快，大量的骨吸收最终造成股骨头结构的改变，承重作用丧失，软骨下骨折和股骨头塌陷。
另外，某些与骨代谢性疾病相关的病理变化，例如与骨萎缩相关的骨矿化异常、肾移植后的骨矿化异常等，也可以引起股骨头坏死。