La sindrome itai-itai fu causata da un avvelenamento da cadmio, in seguito alle attività minerarie nella prefettura di Toyama. Le prime testimonianze delle attività minerarie per l'estrazione dell'oro datano gli inizi dei lavori al 1710. Un'attività mineraria regolare per l'estrazione dell'argento iniziò nel 1589, seguita dopo poco dall'estrazione di piombo, rame e zinco. L'aumento di domanda per materiali grezzi durante la guerra russo-giapponese e la prima guerra mondiale, così come l'importazione di nuove tecnologie minerarie dall'Europa, permisero l'aumento della produzione delle miniere, ponendo quelle del Kamioka, a Toyama, tra le più grandi al mondo. La produzione aumentò ancora di più durante la seconda guerra mondiale. A partire dal 1910, fino al 1945, il cadmio fu rilasciato in quantità significative dalle attività estrattive; la sindrome fece la sua prima apparizione nel 1912. Precedentemente alla seconda guerra mondiale, per soddisfare la crescente domanda in tempo di guerra, l'attività estrattiva della miniera aumentò sotto il controllo della Mitsui Mining & Smelting Co. Ltd. Ciò causò di conseguenza l'innalzamento dei livelli di inquinamento del vicino fiume Jinzū e dei suoi affluenti. Il fiume veniva usato principalmente per l'irrigazione dei campi di riso, ma era sfruttato anche dalla popolazione per bere, lavare e pescare.