正常情况下膝关节腔内有少量滑液，可以营养关节软骨、营养半月板、润滑膝关节。当病理因素存在时会导致膝关节腔内的液体量增多，性状发生改变，失去正常滑液的功能。
比如由于膝关节急性损伤导致关节腔内的大量积血，会产生血性积液。如果膝关节有严重的滑膜炎，会出现大量的炎性渗液。如果由于膝关节的感染，会产生脓性积液。另外，如果膝关节出现肿瘤，会出现癌肿性的积液。如果周围压力增加、组织间的回流不畅，会出现漏出液。
这些情况都可以导致膝关节腔内的液体量增多，出现膝关节的明显肿胀，甚至造成功能障碍。通过膝关节外面进行触摸时，可以明显触及波动感。