手臂肿胀和疼痛可能出现在以下情况:

首先，外伤引起的局部肌肉和软组织损伤或骨折会导致肿胀和疼痛。

其次，感染性疾病，如脓肿、蜂窝组织炎等，也会引起手臂的肿胀和疼痛。

第三，颈椎间盘突出。如果伴有神经根压迫，还可能导致手臂放射性肿胀疼痛。

第四，可见于血管疾病，如静脉瓣膜疾病，可导致静脉回流不畅，出现肿痛。