Naukowcy nie wiedzą jeszcze dokładnie, co powoduje bolesność mięśni, ale prawdopodobnie wynika to z kombinacji rozciągniętych lub rozdartych włókien mięśniowych, obrzęku i akumulacji kwasu mlekowego. Podczas gdy kwas mlekowy odgrywa rolę w ból mięśni i bolesność wynikająca z ćwiczeń fizycznych, nie jest to jedyna przyczyna, jak sądzono przez dziesięciolecia. Bolesność nie jest skorelowana ze stopniem wykonanego ćwiczenia lub z przyrostem siły.
Kwas mlekowy jest produktem ubocznym fermentacji kwasu mlekowego, a mięśnie wykorzystują ten proces do zasilania mięśni, gdy zwierzę nie może dostarczyć wystarczającej ilości tlenu do mięśni. Fermentacja kwasu mlekowego jest procesem beztlenowym i chociaż nie jest tak skuteczna jak metabolizm oksydacyjny, może utrzymać działanie mięśni długo po tym, jak organizm będzie cierpieć z powodu tlenu.
Kiedykolwiek mięśnie ciężko pracują, powodują bardzo małe łzy. Jest to normalne i stanowi część strategii rozwoju organizmu. Kiedy mięśnie rozdzierają się, ciało buduje je z powrotem silniejszymi niż pierwotnie były. W ten sposób trening oporowy powoduje wzrost mięśni.
Po wysiłku wiele osób doświadcza obrzęku mięśni, z których korzystali. Testy z lat 80. wiązały obrzęk z bólem, ale tylko kilka form ćwiczeń zostało przetestowanych w badaniu.