Quand un cancer atteint un os, la structure de l’os se désintègre, ce qui provoque parfois de l’enflure dans la région affectée. L’organisme envoie alors un signal au cerveau pour indiquer qu’il se passe quelque chose d’anormal dans cette partie du corps, ce qui cause la sensation de douleur. La douleur liée à une métastase osseuse est généralement décrite comme « sourde et douloureuse », ce qui rend la région affectée sensible à la pression. Elle s’intensifie parfois avec le mouvement et elle est généralement sentie dans la région où se situe la métastase. On dit aussi que la douleur peut être « projetée » ou « rapportée », autrement dit, qu’elle est ressentie dans d’autres parties du corps. Ce phénomène n’est toutefois pas commun.

En raison des dommages causés à la structure de l’os, une personne dont la douleur est liée à une métastase osseuse est prédisposée aux fractures – parfois très petites ou parfois très graves - qui peuvent aussi causer de la douleur.

Une métastase qui se loge dans les os de la colonne vertébrale entraîne des problèmes particuliers. Les parties osseuses de la colonne protègent la moelle épinière. Or, une partie osseuse endommagée ou un gonflement autour de l’os endommagé peuvent exercer de la pression sur la moelle épinière et provoquer une douleur aux nerfs de la moelle épinière. Appelée « douleur névralgique », cette douleur est décrite comme « brûlante, provoquant des sensations soudaines et aiguës, comme si elles avaient été faites par un canif ». La douleur provoque parfois une sensation d’engourdissement ou de picotement, comme le fourmillement ressenti quand on se cogne le coude. La douleur névralgique est très différente de la douleur osseuse, mais elle peut résulter d’une métastase osseuse.