腰椎间盘突出直腿抬高疼痛的原因，在直腿抬高时，腰椎压迫神经的情况会得到发展，神经的张力会增高，这时就加剧或凸显腰椎间盘对神经的刺激性，就会诱导腰椎间盘突出的患者出现神经性疼痛，包括下肢放射性疼痛和肢体麻木感。
本试验阳性多见于腰椎间盘突出症患者，也可见于单纯性的坐骨神经痛，比如比较严重的腰椎间盘突出的病人当中，不但患肢的直腿抬高试验可以呈阳性，对侧健肢的直腿抬高试验也可以呈现阳性，主要是由于健侧下肢在直腿抬高时，神经根触动了硬膜囊，进而改变了另一侧神经与凸显物的相对位置，因而引起了疼痛。在直腿抬高的患者中，一定要进行其他的辅助检查，来综合判断是否有腰椎间盘突出，比如要进行核磁共振检查和腰椎CT检查，来明确突出的程度、方向。