La formazione del DOMS viene spesso collegata all'esercizio di tipo eccentrico, come la corsa in discesa, gli esercizi pliometrici, e il tradizionale allenamento con sovraccarichi. La lesione stessa è il risultato dell'esercizio eccentrico, che causa danni alla membrana delle cellule muscolari, e scatena una risposta infiammatoria. Questa risposta infiammatoria porta alla formazione di prodotti di scarto del metabolismo, i quali agiscono come stimolo chimico sulle terminazioni nervose causando direttamente la sensazione di dolore. Questi prodotti di scarto del metabolismo inoltre aumentano la permeabilità vascolare e attirano i neutrofili (un tipo di globuli bianchi) verso la zona lesa. Una volta giunti nell'area, i neutrofili generano radicali liberi, che possono ulteriormente danneggiare la membrana cellulare. Anche il gonfiore è un evento comune nel sito della lesione della membrana, e può portare ad un'ulteriore sensazione di dolore. È importante inoltre differenziare i DOMS da altre lesioni, come gli strappi muscolari. Questa differenza è importante perché quando la lesione muscolare è provocata da un esercizio intenso, in particolare se di tipo eccentrico, può seriamente peggiorare lo stato dell'infortunio. Al contrario, in un muscolo che accusa un DOMS, continuare l'esercizio eccentrico è ancora possibile senza ulteriori danni muscolari. Quando si tratta di DOMS è importante distinguerlo dalla lesione muscolare, riconoscendo che l'esercizio fisico costante è possibile con i DOMS, ma non con lo strappo muscolare.