股四头肌断裂可由直接暴力或间接暴力所造成。直接暴力即锐器的切割伤造成开放性的股四头肌断裂，断裂边缘整齐，多在同一平面。间接暴力即在滑倒或绊倒的过程中，股四头肌骤然收缩，在股四头肌腱纤维性病理改变处，从中央向内、外侧扩展形成横裂。部分撕裂多涉及浅层，完全断裂则涉及全层，但可以不在同一水平。

股四头肌断裂后近侧断裂回缩上移，给修补带来困难。而且肌纤维组织断裂后局部肿胀脆弱，缝合不牢固。如延误时间较长则肌萎缩、肌纤维化和肌肉回缩的程度越大，修补越困难。股四头肌断裂同时可以发生髌骨上缘撕裂，髌骨骨膜亦随之撕脱，可产生骨膜出血，日久血肿发生机化、钙化、骨化等。