膝关节肿疼痛的主要原因可能是由髌骨软化症、半月板损伤和类风湿性关节炎等原因引起的，详情如下：

1. 髌骨软化症：髌骨软化症是一种骨骼疾病，常表现为膝关节内侧疼痛和髌骨区域肿胀，严重影响日常生活。该疾病的主要原因是髌骨软骨的退化和磨损，导致髌骨下移，与股骨的接触面积减小，引起疼痛和肿胀。

2. 半月板损伤：半月板是位于膝关节内侧和外侧的软骨组织，主要作用是缓冲膝关节的冲击力和稳定关节。半月板损伤常见于运动员和老年人，常表现为膝关节内侧或外侧疼痛、肿胀和活动受限。该疾病的主要原因是膝关节受到外力冲击或扭伤，导致半月板撕裂或破裂。

3. 类风湿性关节炎：类风湿性关节炎是一种自身免疫性疾病，主要表现为关节肿痛、疼痛和僵硬。膝关节是类风湿性关节炎常见的受累部位之一，病变严重时甚至会导致关节畸形和功能丧失。该疾病的主要原因是免疫系统异常，攻击身体自身的关节组织，引起关节炎和关节周围组织炎症。

除以上相对常见的原因之外，还有其他可能的原因，比如骨折、滑膜炎、肿瘤等。因此，在出现膝关节肿疼痛时，需要及时就医，进行相关检查和诊断，以确定病因，并采取相应的治疗措施。