Nyeri otot lengan paling sering disebabkan oleh cedera, seperti ketegangan otot, robekan atau ruptur otot, dan trauma langsung pada otot. Penyebab umum lainnya dari nyeri otot lengan termasuk penggunaan otot yang berlebihan dan bahkan kurangnya pengkondisian otot. Dalam beberapa kasus, rasa sakit yang mungkin terasa seperti nyeri otot lengan sebenarnya bisa disebabkan oleh hal lain, seperti nyeri tendon, nyeri ligamen, dan bahkan nyeri saraf. Kunjungan dokter mungkin untuk mendapatkan diagnosis yang tepat, terutama jika rasa sakit berlanjut selama lebih dari beberapa hari atau jika rasa sakit memburuk dari waktu ke waktu.
Ketegangan otot mungkin merupakan penyebab paling umum dari nyeri otot lengan. Cedera seperti itu terjadi ketika otot-otot lengan menanggung beban yang tidak siap mereka tangani, atau otot-otot terpelintir di luar kemampuannya. Hasilnya adalah robeknya serat-serat kecil yang membentuk otot, yang menyebabkan rasa sakit, nyeri, atau nyeri tekan. Ketegangan otot ringan dapat diobati dengan perawatan RICE — Istirahat, Es, Kompresi, dan Ketinggian — dan dianggap sebagai cedera ringan yang tidak mengharuskan penderitanya untuk menghentikan semua aktivitas fisik. Strain yang lebih parah, bagaimanapun, mungkin lebih menyakitkan dan harus diperlakukan dengan hati-hati untuk menghindari memburuknya cedera. Jika rasa sakitnya hebat, penderita harus menghentikan semua aktivitas fisik dan mencoba mengobati luka dengan perawatan RICE.
Pecahnya otot terjadi ketika otot terpisah seluruhnya dari tendon yang menghubungkannya ke tulang, atau dari dirinya sendiri. Ini adalah cedera menyakitkan yang akan segera terlihat karena tidak hanya rasa sakitnya yang hebat, tetapi juga penampilan lengannya akan berubah; otot kadang-kadang bisa berkumpul di salah satu ujungnya, dan memar dan bengkak mungkin terjadi dengan cepat. Ini dianggap sebagai cedera serius dan siapa pun yang menderita cedera seperti itu harus segera mencari pertolongan medis. Operasi mungkin diperlukan untuk memperbaiki otot yang pecah.
Penyebab nyeri otot lengan yang lebih umum termasuk penggunaan otot yang berlebihan dan kurang. Orang yang sangat aktif akan mengalami rasa sakit atau nyeri saat otot-ototnya digunakan secara berlebihan; ini biasa terjadi selama aktivitas atletik yang panjang atau ketika seseorang mencoba membangun otot. Nyeri otot lengan seperti itu sering hilang dalam satu atau dua hari, dan istirahat serta peregangan biasanya mempercepat proses pemulihan. Tidak menggunakan otot dengan cukup juga dapat menyebabkan rasa sakit, karena otot yang lebih lemah cenderung cepat lelah, dan otot yang lelah lebih cenderung mengencang, sehingga menyebabkan rasa sakit atau ketidaknyamanan.