由于缺乏深入的研究，创伤性颈椎小关节退行性关节炎的具体发病机制和病理变化尚不清楚。然而，创伤和退化是导致该疾病的两个积极因素。

1.外伤:日常生活中，头颈部的屈伸、旋转等活动较多，主要依赖于椎间关节和双侧小关节的协调。较差的工作岗位，如打字员、家政人员等，长期低着头工作，小关节内产生剪切力，使关节囊处于紧张状态，而超负荷的紧张使关节囊产生创伤性炎症反应，逐渐增厚变硬。车祸中，头颈部的挥鞭伤突然对小关节施加加减速力，导致关节软骨和软骨下骨折，关节囊撕裂，关节囊积血。关节囊的创伤性炎症改变使滑膜细胞活跃，骨液分泌增多，并可伴有积血、关节肿胀、关节囊内压力增高、关节囊壁C型神经纤维受刺激引起的颈部疼痛等一系列症状。有的人在小关节囊内注射生理盐水，可诱发颈部疼痛。关节囊外伤还可使微血管扩张，红细胞、白细胞等可见成分渗入关节液中，并沉淀、机化，引起关节粘连。关节软骨的损伤使关节面粗糙，从而增加了外伤的机会，导致软骨逐渐萎缩，关节间隙变窄等关节炎性改变。骨关节创伤是退变的重要因素。

2.退化:随着年龄的增长，退化是不可避免的过程。小关节劳损或外伤后，会出现关节囊肥大和瘢痕形成。关节囊反复受损，使滑膜分泌功能丧失，滑膜分泌减少，关节软骨因缺乏营养而退化，逐渐变薄变粗糙。软骨表面破损，可向软骨内延伸，甚至形成小块脱落进入滑液。咬合面不仅因磨损而损伤小平面，而且根据沃尔夫定律，软骨下骨也逐渐变密。关节表面变得粗糙和僵硬，导致小关节肥大和边缘骨赘。软组织中矿物质浓度的变化还可以使关节囊钙化，改变其结构，使小关节在运动中受到更多的创伤，从而加速关节退变的发生。

创伤和退化之间没有明确的界限。作为致病因素，二者可以相互促进。创伤加速了退变的发展，退变增加了创伤的几率。