膝の痛みを引き起こす可能性のある障害や病気の一つに「関節水症（かんせつすいしょう）・関節水腫（かんせつすいしゅ）」があります。
ここでは膝の痛みとの関係を交えながら解説します。
膝の痛みのほかに以下のような特徴や症状が見られる場合、関節水症が発症している可能性があります。
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膝関節に水（関節液）がたまると、膝がはれて熱をもつこともあります。痛みの強さは人それぞれですが、階段を登ったり膝をひねった時などに大変強い痛みを感じるケースも多く見られます。また、膝の表面が柔らかくなり、膝の皿の形がわかりにくくなります。
水がたまったまま放置すると、関節内の圧力が高まって膝を一定以上曲げ伸ばしできない「可動域制限」が見られたり、関節包の肥大や靭帯の緩みで膝がぐらつきやすくなります。
＜ひざに水がたまっているかチェックする方法＞
関節内にある「関節液（滑液）」の量が異常に増えてたまってしまう病状、いわゆる"膝に水がたまる"状態のことを関節水症（関節水腫）といいます。
関節内には通常「関節液（別名：滑液）」と呼ばれる少量の液体が存在しています。無色透明で粘り気があり、関節がスムーズに動くのを助ける潤滑油のような働きをしています。関節に滑らかさと弾力性を与えるほか、関節の軟骨に栄養を与える働きもあります。
関節液は関節内の滑膜（かつまく）という部分で作られていて、滑膜は新しい関節液を作りながら古い関節液を吸収しており、通常、関節液の量のバランスは一定に保たれています。
ところが、様々な原因により滑膜組織に炎症が起こると、滑膜から関節液が過剰に分泌されます。この結果、ひざの水（関節液）が多くなり膝の皿の上部に水が溜まります。
水がたまるほど関節内部の圧力が上がり、関節が不安定になります。また、痛みのために筋肉が緊張して血行が悪くなり、関節内の異物や化学物質が流れ出てゆきにくくなります。こうした変化が滑膜を刺激して更に関節液の分泌を促進するという悪循環に陥ります。
滑膜が炎症を起こすのは、膝関節内の軟骨や骨がすり減った「カス」や、骨の表面からはがれおちた「かけら（関節ねずみ）」が関節包を刺激することが主な原因です。
炎症が起きると関節包から「サイトカイン」という炎症を強める化学物質が放出されるため、炎症が更に悪化して痛みを生じさせます。
骨や軟骨のすり減りを生じさせる要因には以下のようなものがあります。
膝に水（関節液）の代わりに血がたまるケースもあります。膝のケガが原因のことが多く、半月板損傷や靭帯損傷などで膝まわりの組織が傷ついて内出血した場合に、その血が関節内にたまります。血友病などでも見られます。
正常時、関節液は無色透明ですが、原因となっている病気や障害によって色や成分が変わるため、これを調べることによってある程度原因を推測することができます。
膝の腫れと痛みの特徴に加え、膝の皿周辺を触る触診によって水がたまっていることはある程度分かります。その他X線撮影（レントゲン）も併用して診断を下します。
関節水症の治療では、「１．関節内の水を抜く」、「２．水がたまる原因となっている炎症を抑える」の２つを並行して行います。
前述したとおり、関節内に水が溜まっている状態は、滑膜を刺激して更に水を増やして炎症を悪化させる悪循環の元になっています。従って、まずは溜まった水を取り除く処置をします。具体的には膝に注射針を刺して関節液を抜く「関節穿刺（かんせつせんし）」を行います。
水抜きは一時的に炎症を抑えて症状の悪化を防ぐための処置なので、再び水がたまるのを防ぐために引き続き炎症を抑える処置を施します。
炎症が発生する原因は様々ですので、原因をつきとめて適した治療法をとります。
特定の病気が原因となって炎症が起きている場合は、その病気の治療も並行して行なっていきます。