引起股骨头缺血性坏死原因很多，常见的是外伤、长期大量酗酒及药物、减压病等。根据文献报告，股骨头缺血性坏死几乎都发生在脂肪性骨髓内，因股骨头富含脂肪性骨髓且血供较少，故发生率高。
骨组织是由活骨组织（骨细胞、骨髓造血细胞、脂肪细胞）组成，一般认为股骨头的缺血性坏死继发于血供的破坏以及随之而来的细胞坏死。最敏感的骨髓造血细胞在缺血6～12小时即开始坏死，但在成人，由于其所占比例远远小于脂肪细胞，故此时MRI无明显改变。12～48小时后，骨细胞和其他细胞死亡，至缺血的第2～5天时，髓腔内的脂肪细胞出现坏死。Totty认为可能是在形成正常骨髓高信号强度的脂肪细胞死亡后，MRI即可发生改变。然而脂肪细胞死亡后不一定立即引起信号改变，因为信号强度取决于脂质的多少，因而MRl只有在脂质开始吸收后方能发现病变。一般而言骨组织坏死通常伴有机体组织的修复反应，这是活体的特性。股骨头缺血性坏死的组织学变化过程司由MRI很好地反映出来，不同病理阶段的缺血坏死有着不同的MRI变化特征。
在早期诊断股骨头缺血性坏死中，目前公认的是核医学检查及磁共振。虽然理论上讲核素骨显像在股骨头的血供受到影响时即有改变，文献报告有症状者核素显像骨闪烁摄影的敏感性是55％，单光子发射CT（SPEcT）是80％，两者的特异性是100%，即核素反映股骨头血供和骨代谢在早期缺血就可发现病变，比x线检查早一年多发现骨内缺血区。但目前临床上通常以健侧放射性为基础分析患侧股骨头放射性缺损或浓集与否来诊断股骨头缺血坏死。对双侧有病变者，因为不能相互对照而可造成假阴性；当双侧股骨头先后发生缺血坏死时，后发病的股骨头早期可能出现假阴性；再者骨扫描为一种非特异性检查，很多其他疾病也可出现阳性，而在非创伤性股骨头缺血坏死中有50％～70％是涉及双侧，所以同位素骨扫描对诊断股骨头缺血性坏死也有一定的限度。
而自80年代初磁共振用于临床以来，股骨头缺血性坏死的诊断，特别是早期诊断有了很大的提高，其对股骨头坏死的诊断有很高的敏感性和特异性。对股骨头缺血性坏死的检查，不同方法提供的机理和参数各不相同。如放射线检查是通过对X线的吸收率的检测；骨扫描反映的是骨组织的血流情况；而MRI则是通过磁共振成像术中的磁共振信号直接反映人体组织内各种原子核，MRI能对骨髓坏死组织进行检查诊断，MRI高信号反映的是股骨头骨髓脂肪坏死细胞部分，而硬化骨及坏死骨髓碎屑及纤维组织则呈现低密度信号，由于MRI所具有的清楚的软组织分辨能力，故反映病变区域的组织学方面的变化有着独特的优越性，无假阳性。其与同位素相比更为敏感，加之具有轴位、矢状位、冠状位多平面扫描，参数多，使其成为目前诊断早期股骨头缺血坏死最为敏感而准确的方法。在骨坏死早期即能提供有关骨生理变化的信息（与骨位素相同），而在骨坏死晚期又能提供在解剖方面的改变（与x线、CT扫描相同），可见MRI具有其独到的优越性。
