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骨伤疾病的病因一般有内外两大因素，外因指外界因素作用于人体而引起的损伤，最重要的是外力伤害、刀刃所伤，一般可分为直接暴力，如跌仆、坠堕、撞击，或闪挫、压轧、负重等；间接暴力，如传达暴力、扭转暴力等，损伤虽然发生在远离外力作用的部位，但可引起相应肌肉附着部位的骨折、脱位等损伤。此外，持续性的劳损也会引起损伤的发生，如《素问·宣明五气》记载的“久视伤血，久卧伤气，久坐伤肉，久立伤骨，久行伤筋”。久行久立，以及长期的姿势不正确，会导致肢体某部位之筋骨受到持久的或反复的牵拉、摩擦等，均可使筋骨持续受外力积累所伤，如长时间的步行可引起跖骨疲劳性骨折等。邪毒感染及外感六淫与损伤的发生也有一定的联系，损伤之后，风、寒、湿等外邪可乘虚侵袭，阻塞经络，导致气机不得宣通，引起骨节疼痛、活动不利；外伤后邪毒乘虚而入，郁而化热，热盛肉腐，附骨成脓，脓毒不泄，蚀筋破骨，则可引起局部和全身感染，出现各种变证。
内因指内部因素作用于人体而引起的损伤。年龄不同，损伤的好发部位及发生率也不同，青壮年筋骨坚强，损伤多发生在剧烈的对抗运动中；儿童因骨骺尚未闭合，多发生骨骺损伤；幼儿因骨骼柔嫩，骨膜较厚而富有韧性，易发生青枝骨折。体质的强弱与损伤的发生有密切的关系，青壮年气血旺盛，肾精充实，筋骨坚强，不易发生损伤；老年人气血衰弱，肝肾不足，多伴有骨质疏松，易发生损伤。局部解剖结构与损伤也有一定的关系，间接暴力常作用于密质骨与松质骨交界处，其交界处从力学上来看是一个薄弱点，如肱骨头下骨折、桡骨远端骨折等。损伤的发生与禀赋不足也密切相关，因椎弓根相对薄弱，先天禀赋不足，易致崩裂，如先天性脆骨病易造成骨折等。七情内伤是影响损伤的另一大重要因素，性格开朗、意志坚强者，损伤容易好转；意志薄弱、过度忧虑者，会加重气血内耗，不利于损伤的康复，甚至加重病情。
刘老认为，大多数情况下是内外因素的共同作用导致了损伤的发生，相同的外因作用于不同的患者，可能会因为内在因素的不同，导致损伤的类型、性质也不同。正确掌握病因是后期治疗的基础，只有明确损伤的原因，对损伤的性质和程度做出正确的评价，才能进行准确地辨证论治。
损伤对人体各部分均可产生不同程度的影响，正如《正体类要》所言：“肢体损于外，则气血伤于内，营卫有所不贯，脏腑由之不和。”明确指出了外伤与内损、局部与整体之间的密切的关系。外部因素首先侵袭机体皮肉，皮肉为人之外壁，内充卫气，人之卫外者全赖卫气。肺主气，达于三焦，外循肌肉，充于皮毛，如室之有壁，屋之有墙，故《灵枢·经脉》言“肉为墙”。风邪入内可引起肝风内动，而出现张口困难、牙关紧闭、角弓反张、抽搐等症状；寒邪入内可引起气血闭阻，气滞血瘀，营气不从，营卫运行功能受阻，日久郁而化热，以致瘀热为毒，郁热化火，酿而成脓，出现局部红、肿、热、痛等症状；若外部损伤引起血脉受压，营卫运行滞涩，则筋肉得不到气血的濡养，导致肢体麻木不仁、挛缩畸形等。
筋附于骨外，连属关节，络缀形体，筋若坚劲刚强，则能约束骨骼，正如《灵枢·经脉》所言“筋为刚”，筋急则拘挛，筋弛则痿弱不用。筋与骨的关系如同心包络与心一样，损伤时往往筋首先受伤，出现局部的肿痛、青紫，最终影响肢体功能，引起关节屈伸不利、僵硬疼痛。另外，筋骨紧密相连，伤骨不会是单纯性的孤立的损伤，损骨能伤筋，伤筋亦能损骨，诊断时切不可遗漏疏忽。骨乃奇恒之腑，《灵枢·经脉》曰“骨为干”，《素问·脉要精微论》又曰“骨者，髓之府，不能久立，行则振掉，骨将惫矣”。骨不但为立身之干，还内藏精髓，肾藏精、精生髓、髓养骨，骨受损伤，可累及肾，两者互为影响。《备急千金要方》曰“肾应骨，骨与肾合”“肝应筋，筋与肝合”，因此治疗时需顾及肝、肾之补养，以使肢体筋骨恢复。
损伤还可引起津液异常，产生一系列病理变化。津和液都是体内的正常水液，两者之间可互相转化，有充盈空窍，滑利关节，润泽皮肤、肌肉、筋膜、软骨，濡养脑髓和骨髓，即所谓填精补髓等生理功能。因损伤导致瘀血停滞，日久化热，灼伤津液，可出现津液亏损，重则耗伤阴液，甚者气随津脱。若伤及三焦，致其气化不利，妨碍津液的正常运行，影响正常水液代谢，会引起水液潴聚。
脏腑是化生气血、通调经络、营养皮肉筋骨、主持人体生命活动的主要器官。外伤后势必造成脏腑功能的紊乱和脏腑阴阳、气血的失调。刘老认为，伤科疾病可关乎五脏，其中以肝、肾两脏尤为重要，《素问·五脏生成》曰：“肝之合筋也，其荣爪也。”《素问·上古天真论》言：“丈夫……七八，肝气衰，筋不能动，天癸竭，精少，肾脏衰，形体皆极。”《素问·五脏生成》曰：“故人卧血归于肝……足受血而能步，掌受血而能握。”这些条文说明肝主筋，主关节运动，肝血充盈才能养筋，筋得其所养，才能运动有力而灵活。人到中年后，肝肾功能开始衰败，肝血不足，血不养筋，则出现手足拘挛、肢体麻木、屈伸不利等症。《灵枢·本神》曰：“肝藏血。”刘老认为，凡跌打损伤，而有恶血留内时，则不分何经，皆以治肝为主，因肝主藏血，故败血凝滞体内，从其所属，必归于肝。
《灵枢·本神》言：“肾藏精。”《素问·宣明五气》曰：“肾主骨。”《素问·六节藏象论》曰：“肾者……其充在骨。”《素问·阴阳应象大论》言：“肾生骨髓……在体为骨。”这些条文都阐明了肾藏精，精生髓，髓养骨，所以骨的生长、发育、修复，均需依赖肾脏精气所提供的营养和推动。临床上，肾的精气不足会导致小儿骨软无力、囟门迟闭及某些骨骼的发育畸形；肾精不足，骨髓空虚，可致腿足痿弱而行动不便，或骨质脆弱，易于骨折。《诸病源候论·腰痛不得挽仰候》曰：“肾主腰脚……劳损于肾，动伤经络，又为风冷所侵，血气搏击，故腰痛也。”《医宗必读》提到腰痛的病因言：“有寒有湿，有风热，有挫闪，有瘀血，有滞气，有积痰，皆标也，肾虚其本也。”所以，肾虚者易患腰部扭闪、劳损等，而出现腰背酸痛、腰脊活动受限等症状。又如，骨折损伤必内动于肾，因肾生精髓，故骨折后如肾生养精髓不足，则无以养骨，难以愈合，故在治疗时，必须用补肾续骨之法，常配合入肾经的药物。
骨伤疾病，不论在脏腑、经络，或在皮肉筋骨，都离不开气血。气血与人体的一切生理活动和各种病理变化密切相关，故《本草衍义》曰：“夫人之生以气血为本，人之病未有不先伤其气血者。”“气”的来源有两方面，一是父母的先天之精气，二是从肺吸入的清气与脾胃所化生之水谷精气的后天之气，这两种气相互结合而形成“真气”，成为人体生命活动的动力源泉和最基本的力量。《灵枢·刺节真邪》曰：“真气者，所受于天，与谷气并而充身者也。”真气沿着经脉分布到全身各处，形成心气、肺气、胃气、肾气、营气、卫气等。气的主要功能包括，对一切生理活动的推动作用，温养形体的温煦作用，防御外邪侵入的防御作用，对血和津液的化生、输布、转化的气化和固摄作用。气在全身流通，无处不到，上升下降，维持着人体的动态平衡。
“血”由脾胃运化而来的水谷精气转化而成，《灵枢·决气》曰：“中焦受气取汁，变化而赤，是谓血。”血形成之后，循行于脉中，依靠气的推动而周流全身，有营养各个脏腑、器官、组织的作用。《素问·五脏生成》曰：“肝受血而能视，足受血而能步，掌受血而能握，指受血而能摄。”说明全身的脏腑、皮肉、筋骨都需要得到血液的充足营养，才能进行各种生理活动。
气血是维持人体正常生命活动的物质基础，是人体生命活动的动力源泉，《素问·调经论》曰“人之所有者，血与气耳”“气为血之帅，血为气之母”。《不居集》又曰：“气即无形之血，血即有形之气。”气血循经运行全身，周流不息，外而充养皮肉筋骨，内而灌溉五脏六腑，故气血调和则筋骨强劲，关节滑利。气血学说源于《黄帝内经》，对骨伤科的临床治疗也产生了不可估量的影响，是其病机的核心内容。《杂病源流犀烛·跌仆闪挫源流》中言：“跌仆闪挫，卒然身受，由外及内，气血俱伤病也。”当人体受到外力损伤后，常可导致气血的运行紊乱，而产生一系列的病理变化。人体是一个有机的整体，经络外连于肢节，内属于脏腑，必然由外及内使气血伤于内，引起脏腑功能不和，出现不同的内证。刘老对跌打损伤或骨折后瘀痛的辨证治疗，基本上以气血学说作为理论依据，分别以补气养血活血等方法治疗。在《医林改错》中，王清任从气血立论，曰“治病之要诀，在明白气血，无论外感、内伤，要知初病伤人何物，不能伤脏腑，不能伤筋骨，不能伤皮肉，所伤者无非气血。气有虚实，实者邪气实，虚者正气虚”“血有亏瘀，血亏必有亏血之因”，把骨伤科的病理变化归因于气之虚实，血之亏瘀。又有清代沈金鳌的《杂病源流犀烛·跌仆闪挫源流》曰：“跌仆闪挫，卒然身受，由外及内，气血俱伤病也”“气运乎血，血本随气以同流，气凝则血亦凝矣。气凝在何处，则血亦凝在何处矣”，说明人体偶发损伤后，必引起气血之伤。现如今，气血理论在骨伤科三期辨证施治中仍然发挥着重要作用。
伤气多因用力过度、呼吸失调、跌仆闪挫或撞击胸部等因素，导致人体气机运行失常，脏腑、器官、组织发生病变，出现“气”的功能失常及相应的病理表现。损伤轻者可导致气的流通发生障碍，出现气滞；某些慢性损伤、严重损伤后期、体质虚弱和老年患者会出现气虚；严重者可导致气血错乱，气为血壅，气闭不宣，或本元不固而出现气脱，内伤肝胃还可见气逆等症。
伤血多由于跌打坠堕、挤压挫撞以及各种机械冲击等伤及血脉，以致损伤出血，或瘀血停滞，而出现伤血的各种病理表现。如因局部损伤出血，离经之血停滞，或血液循行迟缓不畅，出现血瘀；或因失血过多，新血一时未及补充，或瘀血不去，新血不生，或筋骨严重损伤，累及肝肾，肝血肾精不充而致血虚；或创伤严重失血过多导致血脱，表现为四肢厥冷、大汗淋漓、烦躁不安，甚至晕厥等虚脱症状；或损伤后瘀血停积，日久化热，邪毒感染，致局部血肉腐败，酝酿液化成脓。
气血之间又联系紧密，血虽以气为帅，但气的宁谧温煦需要血的濡养。临床上，常见患者由于瘀血不去，最终导致血不循经，反复出血不止；血虚患者，往往由于全身功能衰退，同时可出现气虚证候，气血俱虚则损伤局部愈合缓慢，功能长期不能恢复；失血过多时，气浮越于外而耗散，出现气随血脱、血脱气散的虚脱证候等。关于气与血的关系，刘老以十句歌诀概括：“气顺则血和，气滞则血瘀，气充则血旺，气虚则血衰，气脱则血止；血和则气顺，血瘀则气滞，血旺则气充，血衰则气虚，血止则气脱。”
气血理论是骨伤科基础理论的核心，也是指导治疗的关键。气血受损，一般为血伤肿，气伤痛，先痛而后肿者，气伤及血；先肿而后痛者，血伤及气。故治疗上需区别先后轻重，先肿者，治血为主；先痛者，理气为主。实则伤气伤血，两者是相辅相成、互为影响的。例如，患者头皮血肿合并四肢骨折，患者初期先感痛，随即出现肿胀，并逐渐扩大，按程序是先痛而后肿者，即先伤气，气伤及血，实则这种肿和痛是气血同时受伤，仅是先感觉痛，随着血肿形成后见到肿胀，故无须分先后。从临床的实际运用而言，从伤损的发生、发展到终结的整个过程中，虽然会出现一个或多个不同的证候，但治疗时，由于局部伤损的各个组织，均需依赖气血来修复和塑造，故应当重视气血，并贯穿于治疗的全过程。