起源在日本富山县，20世纪初期开始，当地发现该地区的水稻普遍生长不良。1931年又出现了一种怪病，患者大多是女人，病症表现为腰、手、脚等关节疼痛。病症持续几年后，患者全身各部位会发生神经痛、骨痛现象，行动困难，甚至呼吸都会带来难以忍受的痛苦。到了患病后期，患者骨骼软化、萎缩，四肢弯曲，脊柱变形，骨质松脆，就连咳嗽都能引起骨折。患者不能进食，疼痛无比，常常大叫“痛死了！”“痛死了！”有的人因无法忍受痛苦而自杀。这种病由此得名为“骨癌病”或“痛痛病”（Itai－Itai Disease）。

痛痛病是首先发生在日本富山县神通川流域的一种奇病，因为病人患病后全身非常疼痛，终日喊痛不止，因而取名“痛痛病”（亦称骨痛病）。在日本富山县，当地居民同饮一条叫作神通川河的水，并用河水灌溉两岸的庄稼。后来日本三井金属矿业公司在该河上游修建了一座炼锌厂。炼锌厂排放的废水中含有大量的镉，整条河都被炼锌厂的含镉污水污染了，河水、稻米、鱼虾中富集大量的镉，然后又通过食物链，使这些镉进入人体富集下来，使当地的人们得了一种奇怪的骨痛病（又称痛痛病）。

镉进入人体，使人体骨骼中的钙大量流失，使病人骨质疏松、骨骼萎缩、关节疼痛。曾有一个患者，打了一个喷嚏，竟使全身多处发生骨折。另一患者最后全身骨折73处，身长缩短了30厘米，病态十分凄惨。痛痛病在当地流行20多年，造成200多人死亡。

1955年，在日本神通川沿岸的一些地区出现了一种怪病，开始时人们只是在劳动后感到腰、背、膝等关节处疼痛。休息或洗澡后可以好转。可是如此几年之后疼痛遍及全身，人的正常活动受到限制，就是大喘气时都感到疼痛难忍。人的骨骼软化，身体萎缩，骨骼出现严重畸形，严重时，一些轻微的活动或咳嗽都可以造成骨折。最后，病人饭不能吃、水不能喝，卧床不起，呼吸困难，病态十分凄惨，终于在极度疼痛中死去。

这种怪病的发生和蔓延，引起人们的极度恐慌，但是谁也不知道这是什么病，只能根据病人不断地呼喊“痛啊，痛啊！”而称为痛痛病。

原来在日本明治初期，三井金属矿业公司在神通川上游发现了一个铅锌矿，于是在那里建了一个铅锌矿厂。在铅锌矿石中还含有一种叫做镉的金属，化学符号是Cd。镉进入人体后，主要蓄积于肾脏，会对肾脏造成损害，抑制维生素D的活性。维生素D是人体不可缺少的营养素，缺乏维生素D会妨碍钙、磷在人体骨质中的正常沉着和储存，最后导致骨软化。这个工厂在洗矿石时，将含有镉的大量废水直接排入神通川，使河水遭到严重的污染。河两岸的稻田用这种被污染的河水灌溉，有毒的镉经过生物的富集作用，使产出的稻米含镉量很高。人们长年吃这种被镉污染的大米，喝被镉污染的神通川水，久了就造成了慢性镉中毒，痛痛病实际就是典型的慢性镉中毒。

痛痛病至今尚无特效的治疗方法，而且体内积蓄的镉也没有安全有效的排除方法。因此，消除镉对环境的污染就显得特别重要，这是防止痛痛病发生的根本措施！

痛痛病是因镉对人类生活环境的污染而引起的，影响面很广，受害者众多，所以被公认为是“公害病”。

根据流行病学资料，本病在日本大正年代即已开始出现，长期被认为是原因不明的特殊的地方病。直到二战战后，发病人数增加，1946年8月，长泽才正式报导了病例。1955年，河野，荻野在报告中称为痛痛病，以后又以“妇中町熊野地区的奇病——痛痛病”为题公开发表在1955年8月4日的“富山日报”。1957年荻野等人提出矿毒学说，认为可能与其上游的矿山废水中铅、锌、镉有关。1960年证实病因是镉中毒。当年12月成立了富山县地方特殊病对策委员会，接着，在1963年及1965年日本厚生省、文部省又先后组织了专门的研究班子进行了调查研究，通过十几年的流行病学、临床、病理以及动物实验等方面的深入细致的研究工作，排除了各种假说，在1968年证实并指出“痛痛病”是由镉引起的慢性中毒。它的物理、化学性质使它取代钙离子与体内的负离子结合，导致骨骼中因镉的含量增加而脱钙，造成严重的骨骼疏松。它首先使肾脏受损，继而引起骨软化症，是在妊娠授乳，内分泌失调，老年化和钙不足等诱因作用下形成的疾病。

发病是由于神通川上游某铅锌矿的含镉选矿废水和尾矿渣污染了河水，使其下游用河水灌溉的稻田土壤受到污染，产生了“镉米”，人们长期食用“镉米”和饮用含镉的水而得病。从而“痛痛”被定为日本第一号公害病。