牙髓炎出现疼痛主要是由于牙髓组织受到感染或刺激，引发炎症反应所致。牙髓位于牙齿内部的牙髓腔内，包含神经、血管和结缔组织，当牙齿受到严重龋坏、外伤或牙周病等影响时，细菌及其毒素可能侵入牙髓腔，导致牙髓感染。感染后的牙髓组织会出现充血、水肿等症状，压迫牙髓腔内的神经末梢，从而引发剧烈疼痛。此外，牙髓炎的疼痛还可能表现为自发性、阵发性特点，即在无任何外界刺激的情况下突然发生，并可能沿三叉神经分布区域放射至同侧的头、面部。
因此，牙髓炎的疼痛不仅源自牙髓组织的直接受损，还与炎症反应及神经传导机制密切相关，需要及时就医进行专业治疗以缓解疼痛并防止病情进一步恶化。