膝关节在上楼时疼痛的原因，主要有以下几点：

1、骨性关节炎：上楼时膝关节大概屈曲30-40度0，不用完全伸直。此时如果是内侧关节面，或外侧关节面，胫骨与股骨间的关节面存在骨性关节炎，或存在髌骨关节炎，会引起疼痛；

2、半月板损伤：内侧半月板或外侧半月板有损伤时，在上楼时也会引起疼痛。半月板损伤的病人，通过检查发现，膝关节内侧或外侧存在压疼，膝关节活动时，存在异响或弹响。此时需对膝关节拍摄X光，除拍摄胫骨关节面外，还需拍摄髌骨切线位，即膝关节屈曲30-45度时，进行髌骨关节的X光摄影，可以反应髌骨关节是否异常。髌骨关节有异常时，在上楼时会发生疼痛，但是多数病人存在下楼时疼痛更重；

3、膝关节其他疾病：如早期的结核性关节炎、肿瘤等，也会发生疼痛。通过影像学检查，如X射线成像、CT或核磁共振，便可排除。

因此对于上述病人，除进行体格检查外，有些病人诊断不明确时，还需进一步使用影像学检查，从而得到确切诊断。