股骨頭壞死是放射治療的重要併發症，但其發病機制尚不清楚。從其作用看，考慮為放射損害骨內各種細胞，包括造血細胞、成骨細胞、破骨細胞等引起的直接損害；和骨內血管受損，包括血管內膜水腫、肥厚、管腔狹窄、血管壁硬化或鈣化、血管壁通透性、脆性增加、血栓形成等引起骨微循環障礙所致的間接損害。
輻射的生物效應與電離輻射的性質、照射劑量和劑量率、機體的健康和生理狀況、個體敏感程度以及照射部位有關。放射檢查所引起的生物效應除受上述因素影響外，尚有持續性損傷和選擇性損傷的特點。
臨牀上，外照射引起的股骨頭缺血性壞死最常見於女性生殖系統腫瘤的放療治療中。因其放射治療通常包括盆腔淋巴結、骨盆周圍骨組織，這些組織是最常見的放射靶標的一部分。因骨內有高原子量的集合，如鈣和磷，對X線吸收有高度的係數，比軟組織高2倍，特別容易受損害；接受總劑量越大，放射性壞死的危險性越多。
