回顾事件发生的原因，早期人们以为“痛痛病”是缺乏营养造成的。但通过对动物喂食的实验表明，除非镉的浓度很高，在正常的饮食条件下，镉并不导致骨质软化。对“痛痛病”患者进行住院营养疗法，虽然能够减轻病情，但不能治愈。

1946-1960年，日本医学界从事综合临床、病理、流行病学、动物实验和分析化学的人员经过长期研究后发现，“痛痛病”是由于神通川上游的神冈矿山废水引起的镉中毒。

富山县神通川上游的神冈矿山从19世纪80年代成为日本铝矿、锌矿的生产基地。该流域从1913年开始炼锌。“痛痛病”正是由于炼锌厂排放的含镉废水污染了周围的耕地和水源而引起的。冶炼厂的废水中含有较多的镉，镉随废水流入河中，又随河水从上游流到下游，整条河都被镉污染了。用这种含镉的水浇灌农田，稻秧生长不良，生产出来的稻米成为“镉米”，河水中的镉被鱼吸收，鱼的组织中就富含高浓度的镉。这些含镉的稻米和鱼被人食用，人体中含镉量增多，发生镉中毒。“镉米”和“镉水”是神通川两岸人民患“痛痛病”的罪魁祸首。

镉（Cd）是一种有毒重金属元素，主要引起强烈的骨痛和骨骼严重畸形镉中毒首先是引起肾功能障碍，再加上妊娠、分娩、授乳的巨大消耗，使妇女营养不良，特别是缺钙等生理或生活因素诱使软骨症出现。其次，镉能使肾中维生素D的活性受到抑制，进而妨碍十二指肠中钙结合蛋白的生成，干扰钙在骨质上的正常沉积。而缺钙会使肠道对镉的吸收率增高，加重骨质软化和疏松。此外，镉影响骨胶原的正常代谢，当镉中毒后影响胶原蛋白质的形成，导致骨痛和骨骼严重畸形。特别是Cd2+会影响人体对Zn2+的吸收；Cd与Ca3的离子半径相近，Cd2-替代Ca2进入骨骼是发生“痛痛病”的主要原因。

为了治疗因镉引起的“痛痛病”，除用络（配）合剂疗法即化学促排外，主要措施是脱离镉接触和增加营养。一般是服用大量钙剂、维生素D和维生素C，晒太阳和用石英灯照射。这些措施亦适用于一般的婴幼儿及老年人的软骨症和骨质疏松的治疗和预防。其实质是补钙、补锌及其他有益微量元素以顶替镉，从而缓减和消除镉的毒害。

1961年，富山县成立“富山县地方特殊病对策委员会”，开始了国家级的调查研究。1967年研究小组发表联合报告，表明“痛痛病”主要是重金属，尤其是镉中毒引起的。1968年开始，患者及其家属对三井金属矿业公司提出民事诉讼，1971年判决原告胜诉。被告不服判决结果，提出上诉，1972年再次判决原告胜诉。

这起事件造成的社会影响与历史意义也很重大。“痛痛病”是人因长期食用含镉的食物而引起的镉中毒症。日本在1931年和1955年两次发生“痛痛病”，间隔20多年，未能及时查明原因。这个事实，一方面表明工业发展造成的环境污染所带来的负面影响，给人类敲响了警钟；另一方面也显示出毒理科学的发展与迅速发展的工业不相适应。在世界经济日益全球化的今天，毒理科学落后于整个社会经济发展的状况依然没有根本改变。