Polven kipu ja turvotus johtuvat useimmiten polven vammasta. Muita syitä ovat niveltulehdus, bursiitti, suuret tai pienet nivelsidevammat, repeytynyt rusto ja Bakerin kysta. Harvinaisempia syitä polven kipuun ja turvotukseen ovat autoimmuunisairaudet, kuten psoriaasi; harvinaisissa tapauksissa se voi johtua verihyytymästä tai syövästä. Tieto siitä, onko polvikipu toisella puolella vai molemmilla puolilla ja onko se ohimenevää vai jatkuvaa, antaa lääkärille vihjeitä oikean diagnoosin osoittamiseksi. Vaikka henkilön tulisi kääntyä lääkärin puoleen aina, kun polvessa on kipua ja turvotusta, lepo- ja kotihoito sallii yleensä polvikivun ratkaista itsestään.
Polvi voi loukkaantua liikakäytöstä, huonoista jalkineista, huonosta urheilullisesta muodosta tai kompastumisista. Polvivammat vaikuttavat yleensä vain yhteen polveen, ja niihin liittyy usein etureuna tai nivelside. Nämä vammat voivat olla yksinkertaisia venymiä ja nyrjähdyksiä tai ne voivat olla riittävän vakavia, jotta ne voivat aiheuttaa sisäistä verenvuotoa polvessa, mikä lisää polvikipua ja turvotusta. Juoksijoille tai hiihtäjille voi kehittyä jännetulehdus, polven ympärillä olevien jänteiden tulehdus. Polven kiertyminen tai liiallinen taipuminen voi aiheuttaa meniskin repeämän, kun taas loukkaantumishetkellä voi esiintyä ponnahtava tunne ja polvinivel lukkiutuu toistuvasti kipua ja turvotusta vastaan.
Urheilullisilla nuorilla toistuvat pienet vammat voivat aiheuttaa kipua ja turvotusta polven ympärillä. Tätä sairautta kutsutaan Osgood-Schlatterin taudiksi, ja sitä havaitaan useimmiten 10–15-vuotiailla pojilla, jotka harrastavat urheilua. Bursiitti tai taloudenhoitajan polvi johtuu polvien liiallisesta paineesta ja esiintyy polvistumista vaativissa töissä, kuten matto-, puhdistusaine- tai laattakerroksissa. Joskus polvivammat vaativat leikkausta, vaikka loukkaantunut polvi paranee usein levolla ja hoidolla, kuten asetaminofeenilla tai ibuprofeenilla.
Useat niveltulehduksen muodot voivat aiheuttaa polvikipua ja turvotusta. Nivelreuma on autoimmuunisairaus, joka voi vaikuttaa mihin tahansa kehon niveliin, ja useat nivelet kärsivät usein samanaikaisesti. Nivelrikko ilmenee eliniän kulumisesta ja on yleistä iän myötä. Kihti on niveltulehduksen muoto, joka johtuu virtsahappokiteiden kertymisestä niveliin. Pseudogout on samanlainen, paitsi että nivelnesteeseen muodostuu kalsiumpyrofosfaattikiteitä; Yleisin pseudogoutin aiheuttama nivel on polvet.
Turvotus polven takana, joka tuntuu vesipallolta, voi olla Bakerin kysta. Tämä kysta muodostuu ylimääräisestä nivelnesteestä, nesteestä, joka voittaa polven. Se voi olla tuskallista ja turvotusta tai se voi olla kivuton ilman muita oireita. Bakerin kystat voivat liittyä niveltulehdukseen ja vammoihin, kuten meniskan kyyneleisiin.
Autoimmuunisairaudet, jotka aiheuttavat laajaa systeemistä tulehdusta, voivat myös aiheuttaa polvikipua ja turvotusta. Psoriaasi on sairaus, jossa iholle kehittyy punaisia, kutiavia ja hilseileviä laikkuja. Psoriaasipotilaat voivat myös kehittää nivelpsoriaasin, joka vaikuttaa molempiin polviin. Lupus ja Crohnin tauti voivat myös aiheuttaa kivuliaita, turvonnutta polvia.
Harvemmin polven kipu ja turvotus voivat viitata vakavaan tilaan. Polvikipu voi olla oire veritulpasta jalassa tai syvä laskimotukoksesta. Polvinivelen infektioon liittyy yleensä kipua, turvotusta ja kuumetta. Luukasvaimia voi esiintyä myös kipuna ja turvotuksena polvessa.