脊柱腰段有5节腰椎，椎体之间夹着椎间盘。椎间盘的结构类似小圆饼，周围由坚韧的纤维环包绕，中央是胶状的髓核。它的作用是协助脊柱运动，缓冲应力，保护椎管内的脊髓和神经。第4、5腰椎，以及第5腰椎和骶椎之间的椎间盘，因为处于下方，受到的应力最大，活动最多，容易损伤，发生退化。在外力作用下，纤维环断裂形成破口，中央的髓核向后移位，即称椎间盘突出。
突出椎间盘压迫、刺激附近坐骨神经根，病人感到一侧腰部疼痛，经臀部、大腿后方一直向小腿及足部放射，并伴有小腿或足部麻木。严重时出现跛行，咳嗽、用力排便时症状加重。这种症状便称为坐骨神经痛。据统计，大约90%的坐骨神经痛是由腰椎间盘突出所引起。少数腰椎间盘突出可能仅引起腰痛，而无腿痛；有的引起间歇性跛行（行走几分钟后下肢即感到酸胀无力，休息或蹲下后减轻）；严重的中央型突出可引起瘫痪、大小便失禁等症状。
神经根疼痛主要是纤维环破裂释放出的化学物质的刺激造成的，麻木的感觉是神经根受物理性压迫引起的，二者都存在时一般以疼痛为主。在炎症基本消失或炎症不明显时则表现以麻木为主。肢体发凉的感觉是由于椎间盘突出时刺激了椎旁的交感神经纤维，反射性引起下肢血管壁的收缩，下肢血流量减少，患肢皮肤温度下降。
麻木和发凉的感觉在青壮年患者多发生于腰椎间盘突出症的后期，或经过一段时间的治疗以后。年龄较大的患者在发病初期就以麻木和发凉为主，疼痛倒不明显。
