Nelle numerose ricerche sulle reali cause del DOMS, non si è a tutt'oggi riusciti a comprenderne l'origine e il meccanismo preciso, e questo ha indotto i ricercatori a formulare diverse teorie. Le cause del DOMS sono attualmente sconosciute, e vengono generalmente descritte come una conseguenza dello stress meccanico e metabolico indotto dall'attività fisica. Nulla di più preciso si può dire circa le cause della sua formazione. Vengono frequentemente nominati i "microtraumi" a livello muscolare, ma anche questa sembra una vaga definizione. Anche se sembra plausibile che l'esercizio fisico intenso possa provocare microtraumi, le prove non sostengono con forza questa idea, e alcune ricerche sembrano contraddirsi.