Єдиної теорії розвитку даного синдрому немає в теперішній час. Виділяють кілька найбільш обґрунтованих концепцій:
1. Концепція «невром»
При ампутації кінцівки відбувається переривання периферичних нервів і в цих місцях відбувається «вростання» нервової тканини у сполучну; ушкоджені нерви розростаються з утворенням невром (потовщення кінців нервів). В них відбуваються деаферентаціонні процеси – порушуються процеси проведення імпульсів як еферентних, і аферентних, що зумовлює неадекватну обробку цих сигналів у центральній нервовій системі. Так само в невромах з’являються змінені клітини, що підсилюють роботу іонних каналів, що сприяє появі генерації спонтанних розрядок цих клітин і підтримці патологічної імпульсації в центральній нервовій системі. Така патологічна активність невром може сприйматися як біль.
2. Концепція «Neuromatrix»
Це мережа нейронів у ЦНС, розташованих у лімбічній системі, таламусі та корі головного мозку, в яку надходить та обробляється аферентна (сенсорна) інформація з усього тіла, внутрішніх органів та кінцівок. Внаслідок зміни балансу в ній (зникнення частини сенсорних імпульсів від ампутованої кінцівки) формується змінений результуючий сигнал, який може сприйматися як біль.
3. Концепція «порушення схеми тіла»
Вищий центр обробки сенсорної інформації від половини голови, тіла, внутрішніх органів та кінцівок відповідної сторони знаходиться у постцентральній звивині кори головного мозку протилежної півкулі та має певну послідовність, т.зв. сенсорний гомункулус.

При припиненні надходження сенсорної інформації з ампутованої кінцівки відбувається реорганізація роботи даного центру і поки цей процес відбувається можуть виникати фантомні феномени, включаючи біль.
4. Концепція «феномена пропріоцептивної пам’яті»
Протягом життя наш мозок постійно отримує сенсорну інформацію від усього тіла та кінцівок і «запам’ятовує» що, де знаходиться, конфігурацію суглобів, напругу м’язового тонусу та багато іншого. Тобто, наш мозок запам’ятовує положення кінцівки перед ампутацією і зберігає цю інформацію – «начебто вона все ще на місці». Людина не бачить кінцівку, але пропріоцептивна пам’ять активує інформацію про останнє положення кінцівки. І цей конфлікт інформації сприймається як біль.
У підтримці фантомно-больового синдрому не останню роль відіграють міофасціальні тригерні точки (МФТТ) у м’язах функціонально та анатомічно пов’язаних з ампутованою кінцівкою. Дисбаланс м’язового тонусу в даних м’язах і культі призводить до активнішого подразнення невром, підвищення патологічної імпульсації в мережі Neuromatrix, що посилює дезорганізацію обробки інформації в постцентральній звивині головного мозку.
Також в підтримці фантомно-больового синдрому беруть участь ішемічні процеси в культі, які виникають при перетині судин під час ампутації. Ішемінізація тканин кукси може призводити до зниження місцевого імунітету та можливості розвитку інфекційних ускладнень.
Ударно-хвильова терапія інактивує МФТТ у зацікавлених м’язах та активує процес зростання нової судинної мережі (неоангіогенез) у культі. Подвійний ефект ударно-хвильової терапії у патогенезі фантомно-больового синдрому сприяє його зменшенню та зниженню медикаментозного навантаження на пацієнта.
Більш ефективна та безпечна альтернатива стандартному лікуванню – ударно-хвильова терапія, яка успішно використовується в медичному центрі «Оcsarat Medical» м. Черкаси.