伸膝裝置由股四頭肌、髕骨、髕腱構成。股四頭肌組成即股直肌、股中肌、股外肌和股內肌組成，肌腱構成人體最大的籽骨-髕骨和髕骨韌帶。股四頭肌的功能是使小腿伸、大腿伸和屈，伸膝（關節）屈髖（關節），并維持人體直立姿勢。當股四頭肌的突然的收縮力的峰值超出伸膝裝置的某一薄弱部分的力學負荷極限時，將會導致其斷裂。斷裂可以是不完全的斷裂，即部分膠原纖維的微觀撕裂。直接的切割傷也同樣可以造成股四頭肌或髕腱的斷裂。
