尿管結石の痛みは、よく「石のトゲが尿管の壁を削っているから痛い」と誤解されがちですが、痛みの本質的なメカニズムは別にあります。腎臓で作られた尿は、通常であれば細い尿管（直径わずか3〜4mm程度）を通って膀胱へと流れます。しかし、腎臓から落ちてきたシュウ酸カルシウムや尿酸などの結晶塊（結石）がこの細い管にすっぽりと詰まると、尿の流れが完全に堰き止められます。
上流にある腎盂（尿が溜まる場所）には絶え間なく尿が分泌され続けるため、逃げ場を失った尿によって腎盂の内圧が急上昇します。その結果、腎臓を包む「腎被膜」が内側から限界まで風船のように引き伸ばされ、周囲に張り巡らされた知覚神経を強力に刺激します。これに伴い、尿管自体も詰まった異物を排出しようと激しい痙攣性の異常収縮（攣縮）を繰り返します。この「水腎症による圧迫痛」と「尿管の平滑筋痙攣」が重なり合って生じるのが、医学用語で「腎疝痛（じんせんつう）」と呼ばれる激痛の正体です。
臨床現場や救急救命の現場、SNSの体験談において、この痛みは以下のように形容されます。
- 「背中から腰にかけて、焼けた鉄の杭を力任せに突き刺されてグリグリとえぐられる感覚」
- 「どんな体勢をとっても痛みが逃げず、床をのたうち回って冷や汗が吹き出る」
- 「出産を経験した女性患者が『陣痛のピークより痛い』と叫ぶレベルの衝撃」
また、痛みのピーク時間は「深夜帯から明け方（午前4時〜6時頃）」に集中しやすいという明確な生体リズムがあります。就寝中は水分補給が行われず尿が濃縮されることや、自律神経の副交感神経が優位になり尿管の緊張状態が変わることが引き金となります。発作は20分から1時間ほど激痛が続いた後、波が引くように少し和らぎ、再び猛烈に痛むという「間欠的な波」を繰り返すのが大きな特徴です。
