Während der Menstruation zieht sich die Gebärmutter zusammen, um die Schleimhaut abzustoßen, die während des Zyklus aufgebaut wurde. Dieser Prozess wird vor allem durch Prostaglandine gesteuert. Das sind Botenstoffe, die in Gewebezellen des Körpers gebildet werden, zum Beispiel in der Gebärmutterschleimhaut. Für die Menstruation sind Prostaglandine also vor allem dafür verantwortlich, dass die Gebärmutter sich anspannt und somit die innere Schleimhaut abgestoßen wird.
Darüber hinaus haben Prostaglandine im Körper aber auch noch andere Funktionen. Sie sind hauptsächlich wichtig für Entzündungsprozesse und für die Verengung von Blutgefäßen. Gleichzeitig lösen sie Schmerzen aus, indem sie die Empfindlichkeit von Schmerzrezeptoren erhöhen. Man geht davon aus, dass die Prostaglandine auch die entscheidende Rolle bei Periodenschmerzen spielen. Durch große Mengen an Prostaglandinen zieht sich die Gebärmutter stärker und länger zusammen, während die Blutgefäße sich zusammenziehen. Das verursacht krampfartige Regelschmerzen. Wenn die Dysmenorrhoe durch eine andere Krankheit wie Endometriose oder Uterusmyome bedingt ist, kommen noch andere Prozesse hinzu, die den Schmerz weiter verstärken. Entzündungsprozesse, Verwachsungen und Veränderungen der Gebärmutterstruktur tragen dann noch weiter zu den Unterleibsschmerzen bei.