Bình thường sụn khớp có sức chịu đựng tương đối cao với các tác nhân cơ học tác động lên bề mặt sụn khớp. Tuy nhiên những chấn thương mạnh vào vùng khớp hoặc các vi chấn thương lặp lại nhiều lần đã được công nhận là có thể đưa tới THK thứ phát. Do vậy, yếu tố cơ giới là yếu tố quan trọng thúc đẩy quá trình thoái hoá nhanh. Yếu tố cơ giới được biểu hiện bằng sự tăng lên bất thường lực nén trên một đơn vị diện tích của khớp và đĩa đệm còn được gọi là hiện tượng quá tải, làm thay đổi hình thái và tương quan của khớp và cột sống, đây là yếu tố chủ yếu trong thể THK thứ phát [3]. Ngoài ra, một chấn thương mạnh làm rạn nứt bề mặt sụn có thể là nguồn gốc bệnh THK, bệnh THK đùi - chày thường là hậu quả của những chấn thương làm lõm mâm chày [51].
Một số tác giả khác cho rằng THK là hậu quả của sự mất cân bằng sinh lý khi mà các stress cơ học tác động mạnh lên bề mặt khớp vượt quá khả năng chống đỡ của hệ thống cơ xương khiến cho sụn khớp phải chịu lực quá mức nên bị hư hỏng và đầu xương bị xơ hoá. Sức nặng của cơ thể chuyển qua khớp khi đi bộ bình thường tăng gấp 5-6 lần, nhưng khi quỳ có thể tăng gấp 10 lần. Như vậy sự chịu lực của khớp tăng lên nhiều khi quỳ hoặc chuyển
động khớp [16], [64]. Nhiều nghiên cứu trên người và động vật đã chứng minh rằng chấn thương gân, dây chằng quanh khớp sẽ dẫn đến THK gối và đưa ra kiến nghị dự phòng chấn thương khớp gối sẽ làm giảm 25% tỷ lệ mắc thoái hoá khớp gối ở nam giới và 15% ở nữ giới [64]. Những bệnh nhân THK thường bị ảnh hưởng bởi nghề nghiệp hoặc sự quá tải trong nghề nghiệp. Một nghiên cứu bệnh chứng cho thấy những người nông dân mang vác nặng sẽ tăng tỷ lệ thoái hoá khớp háng. Ngoài ra, người ta còn thấy tỷ lệ THK gối tăng cao ở vận động viên thể dục thể thao (chạy, bóng đá...) [51].