引起股骨头坏死的原因有很多，但发病机制仍不完全明确，目前主流的学说有两种：
但股骨头血供的破坏是股骨头坏死公认的最重要病理基础。脂肪栓塞学说认为骨坏死最初的原因是由于脂肪栓子梗死于骨内血管，局部形成血栓，进一步引起骨髓坏死，骨缺氧，骨细胞死亡。 骨内血管损害及骨内高压学说则认为骨坏死类似一种筋膜间隔综合征，主要由骨内血管外的压力增高所致。
髋部外伤是股骨头坏死的常见原因，如股骨颈骨折、髋关节外伤脱位及股骨头骨折均可导致股骨头坏死。因为血管通过股骨颈进入到股骨头，一旦发生骨折，股骨头的血供遭到破坏，股骨头将发生坏死。但这种缺血性坏死往往需要几个月的时间才会显示出来。
众多研究表明大剂量糖皮质激素应用和股骨头坏死的风险增高直接相关，但确切的发病机制尚不明确，可能与脂肪栓塞、脂肪细胞肥大导致骨内压升高、血液高凝状态、血管炎、骨质疏松等因素有关。如最常见的激素类药物可的松、强的松、甲强龙等是最常见的导致股骨头坏死的药物。
酒精引起股骨头坏死的具体机制也尚不明确，目前普遍认为酒精可以导致体内脂代谢异常，通过影响骨髓间充质干细胞分化能力造成股骨头坏死。一些研究将酒精性股骨头坏死定义为每周摄入纯乙醇大于400ml或同等摄入量至少6个月。
然而，就是更少的乙醇摄入量也可能增加股骨头坏死的风险。因此，酒精性股骨头坏死乙醇摄入量的阈值尚未明确。
合并某些疾病如镰状细胞贫血、减压病、系统性红斑狼疮、抗磷脂综合征等。
研究表明以下因素会增加股骨头坏死的患病风险。
非创伤性股骨头坏死多见于中年男性，患病风险明显高于女性。
30～50岁为高发人群。
有研究表明吸烟可以明显增加股骨头坏死发生率，这可能与吸烟引起血管收缩、微血管血栓形成等降低髋关节局部的血供量相关。
高身体质量指数（BMI）人群中股骨头坏死发生率明显增加。
深海潜水员和矿工等高气压作业者也存在股骨头坏死的风险，因为气压的剧烈变化，氮气会在富含脂肪组织的骨髓中大量堆积而引起骨坏死。
