É um espasmo local. Qualquer fator irritativo ou anormalidade metabólica em um músculo, como frio muito forte,ocorre uma redução do fluxo sanguíneo para o músculo ou excesso de atividades do músculo pode provocar dor ou outros tipos de impulsos sensoriais que são transmitidos do músculo para a medula espinhal, causando assim, a contração reflexa do músculo. 

Essa contração, por seu turno, estimula mais os mesmos receptores sensoriais o que faz com que  a medula espinhal  aumente ainda mais a intensidade da contração. Assim se inicia um mecânismo de feedback positivo de forma que pequena quantidade de irritação inicial provoca contração cada vez maior até que a cãimbra muscular se estabeleça. 

A cãimbra ocorre por um processo anaeróbico e é dolorosa. A cãimbra tetânica ocorre por um acúmulo de ácido lático no músculo. As células musculares não conseguem quebrar o ADP em ATP por causa da contração lenta (baixo potencial de ação) em relação a um músculo normal, tendo um acúmulo de ácido lático. A fadiga muscular dá cãimbra e vice-versa.