Zwyrodnienie krążka międzykręgowego z następowym zwężeniem przestrzeni międzykręgowej zmienia rozkład sił działających na pozostałe elementy jednostki ruchowej kręgosłupa. Zwiększenie obciążenia wyrostków stawowych prowadzi do reakcji odczynowej, dochodzi do uszkodzenia chrząstki stawowej, oraz powstawania osteofitów. Ponadto zmiana geometrii doprowadza do przeciążenia więzadeł oraz mięśni. Każde z opisanych zjawisk może prowadzić do powstania głównego objawu choroby zwyrodnieniowej krążka międzykręgowego: bólu. W samym krążku międzykręgowym stwierdzono obecność nocyceptywnych zakończeń nerwowych. W najbardziej zewnętrznych warstwach pierścienia włóknistego metodami immunohistochemicznymi wykazano obecność włókien zawierających substancję P oraz VIP. Uważa się, że pęknięcia pierścienia włóknistego w przebiegu choroby zwyrodnieniowej krążka międzykręgowego stymulują te receptory. Również głębsze warstwy pierścienia włóknistego są unerwione bólowo, nieliczne badania wykazały nawet obecność receptorów w samym jądrze miażdżystym. Obecnie uważa się, że w reakcji na uszkodzenie mogą powstawać nowe włókna nerwowe. Ogniska proliferacji zidentyfikowano w przedniej, oraz ostatnio, w tylnej części krążka międzykręgowego.