膝關節結構復雜，在跑步機上跑步時，膝蓋要承受自身體重的壓力，還要承受來自地面的沖擊力，因此跑步機會造成膝蓋損傷。通常跑步機傷膝蓋，主要見于髕骨疼痛、膝關節扭傷以及膝關節軟骨損傷。
1、髕骨疼痛：在跑步機上跑步時，髕骨關節受到高強度外力作用，可導致膝蓋彎曲時膝蓋骨錯亂，股四頭肌肌肉失衡，從而出現疼痛等癥狀，主要表現為膝蓋骨周圍的疼痛。患者需要注意休息，佩戴膝關節支具，疼痛嚴重時可應用雙氯芬酸鈉等藥物，急性期后可練習股四頭肌伸直運動，防止肌肉萎縮；
2、膝關節扭傷：如果缺乏熱身活動、跑步姿勢不當，就可導致膝關節周圍肌肉、軟組織平衡，在跑步過程中出現膝關節某個方向的應力負荷較大的情況，造成韌帶、半月板的損傷，出現膝蓋周圍疼痛、活動不穩、活動受限等表現。輕度的韌帶拉傷、半月板損傷，可給予休息，以及服用布洛芬緩釋膠囊等非甾體抗炎藥，同時佩戴膝關節支具治療。如果損傷嚴重，則需要進行韌帶修補、半月板修補或切除等手術治療；
3、膝關節軟骨損傷：如果長期跑步強度較大，就可造成關節軟骨的磨損，出現膝關節骨性關節炎，常表現為膝蓋周圍疼痛，且活動后加重、休息后減輕。早期以休息為主，給予布洛芬緩釋膠囊等非甾體抗炎藥改善癥狀，同時給予硫酸氨基葡萄糖改善軟骨營養，促進軟骨修復。癥狀較重、嚴重影響日常生活者，可能需要手術治療，例如人工膝關節置換術等。
由此可見，跑步機健身鍛煉在運動方式不正確、運動強度較大時容易發生膝蓋損傷。因此跑步機跑步時需要注意進行熱身運動，如充分拉伸，讓腿部肌肉得到適應，以免造成肌肉拉傷、膝關節的扭傷。