腰椎间盘突出时，髓核组织可以进入椎管，椎管内有脊髓和神经根分布，其中坐骨神经是由腰4腰5神经根以及骶1、骶2、骶3神经根前支组成，多数腰4、5椎间盘突出或腰5/骶1椎间盘突出，可以压迫到腰5神经根和骶1神经根，由于腰5和骶1神经根属于坐骨神经的组成成分，因此会出现坐骨神经性疼痛。
当腰5神经根受到压迫时骶髂部、髋部、大腿和小腿后外侧会发生疼痛，小腿外侧和足背会出现麻木感。骶1神经根发生压迫时会出现骶髂部、髋部、大腿、小腿、足跟和足外侧发生疼痛，小腿和足外侧，包括外侧3足趾会出现麻木、足趾屈曲无力、屈姆无力、踝反射会发生减弱和消失，这就是为何腰椎间盘突出会产生坐骨神经性疼痛的原因。