De lage rug bestaat uit 4 of 5 lendewervels die op het heiligbeen, sacrum, rusten. De bovenkant van het heiligbeen heet S1 (S van sacrum, 1 van de eerste heiligbeenwervel), de wervels daarboven heten L5, L4, L3, L2 en L1 (L van Lumbaal of Lendenwervel). Een tussenwervelschijf, discus, dient als scharnier en schokdemper tussen twee wervels. Het middelpunt van zo'n tussenwervelschijf bevat een zachte kernmassa, lijkend op gelatine: we noemen dat de nucleus. Deze zachte gelatineuze kernmassa is veerkrachtig en vangt schokken op. Door de soepelheid is het mogelijk dat de wervels ten opzichte van elkaar kunnen bewegen tijdens bijvoorbeeld het bukken. De buigzaamheid is niet alleen afhankelijk van de zachtheid van die gelatine-kern, maar ook van de buitenrand van de tussenwervelschijf, een stevige ring, de annulus, die de kern moet omsluiten en de verbinding vormt tussen twee wervels.




De wervels bewegen aan de voorkant via de tussenwervelschijf en aan de achterkant via twee gewrichtjes, de facetten. In het wervelkanaal zitten het ruggemerg en de zenuwwortels. De wervels van de lage rug hebben vooral een mechanische funktie, namelijk ondersteunen en beweeglijk houden van de romp. De funktionele eenheid heet het wervelsegment, namelijk twee aangrenzende wervellichamen, een discus en twee dorsale facetgewrichten. De discus funktioneert als een met vocht gevuld kussen, waardoor het wervelsegment in alle richtingen beweeglijk is, waarbij de belasting zich gelijkmatig over de eindplaten verspreid en de dorsale facetgewrichten slechts begrenzend en sturend werken. De toestand van de discus is het meest verantwoordelijk voor het funktioneren van een wervelsegment. De facetten spelen slechts een secundaire rol. De wervels worden ondersteund door de rugspieren.

In de onderrug zijn de omgevende rugspieren zeer belangrijk. Zwakke rugspieren maken de rug zwak. Sterke rugspieren en een goede algemene conditie maken de rug minder kwetsbaar. Door roken wordt de stofwisseling van de discus verstoord en is de kans op uitdroging hoger. De belangrijkste oorzaak van rugpijn zit in het normale verouderingsproces van de wervelkolom. Al vanaf het 20e jaar ontstaat er een langzame uitdroging van de tussenwervelschijf (discus), waardoor de veerkracht en schokdemping minder wordt en de beweging tussen de wervels verstoord raakt.

In de buitenring, annulus, ontstaan scheurtjes, die deze ring verzwakken. Hierdoor kan wat gelatine uit de nucleus naar buiten puilen en zelfs in het wervelkanaal schieten. Als die uitpuiling fors is, kan er druk ontstaan op de zenuwwortels daarachter. Het woord hernia komt eigenlijk van uitpuiling van ingewanden (hirae = ingewanden), zoals bij een liesbreuk, maar het woord hernia wordt in dagelijkse gesprekken vooral gebruikt voor uitpuiling van een tussenwervelschijf, waardoor die pijnlijke verdringing van de zenuwwortels of het ruggemerg kan ontstaan. De combinatie van drukverhoging in de tussenwervelschijf en scheurtjes in de buitenring geven hetzelfde effect als het uitpuilen van een zwakkere plek bij een opgepompte fietsband. De zenuw loopt niet alleen vlak achter de discus, maar ook door een smal bot-kanaal, direct tegen de wervels. Bij het ouder worden ontstaan er verdikte botranden aan de wervels, die het zenuwwortelkanaal extra kunnen versmallen.

Dat uitpuilen, minder goed scharnieren, en het versmallen zijn dus normale verouderings-verschijnselen. Dat geeft vaak hinderlijke pijn in de rug en benen, soms tot in de voeten, een enkele keer zelfs met een verlamming. Dat komt niet alleen door de irritatie of beschadiging van die zenuwwortels, maar ook van ander gevoelige delen zoals de achterkant van de discus zelf en soms ook zenuwtjes rondom de gewrichtjes. Door uitdroging ontstaat inzakking van de tussenwervelschijf met uitpuiling, waardoor het hele kanaal rondom de zenuwwortel te klein kan worden.

Daardoor ontstaat dan irritatie van die zenuwwortel zonder dat er sprake is van een echte hernia. Hernia-onderzoek levert dan ook niets op, maar dat wil nog niet zeggen dat er dan niets mis is. De zenuwwortels vertakken naar het bekken en de benen, zodat pijnen vaak kunnen uitstralen naar de billen, liezen, knieën, scheenbenen en tenen, soms zelfs naar de geslachtsdelen en de buik.

Op oudere leeftijd wordt de kans op rugpijn steeds minder, omdat de natuur zorgt voor een spontane stijfheid in de rug: discusbeschadigingen hebben dan vrijwel geen effect meer. Vooral mensen tussen 35-55 jaar met vervroegd uitgedroogde en beschadigde tussenwervelschijven (waarbij die natuurlijke spontane verstijving nog lang niet aanwezig is) kunnen slecht tegen 'piekbelastingen', zoals langer achtereen stilstaan, langer bukken, abrupte draaibewegingen, overmatig tillen en kleine of grote ongevallen Het komt ook voor dat in de rug zelf nauwelijks pijn aanwezig is, maar alleen in de benen of voeten. Dan wordt vaak teveel aandacht gegeven aan de plaatselijke pijn, terwijl de ellende eigenlijk uit de rug komt. Mechanische rugpijnen komen voor 50% uit de wervel-verdieping L4/L5, voor 40% van L5/S1, 8% van L3/L4, en 2% van de mechanische rugpijnen komen van elders. Het is moeilijk om te ontdekken op welke verdieping het probleem zit.