改善慢性膝痛必須依據疼痛部位的不同，以調整膝關節周圍不同部位的肌肉平衡。當中涉及三個重要肌肉，分別是大腿前側的股四頭肌、大腿後側的膕繩肌以及小腿的腓腸肌。
股四頭肌(Quadriceps)是位於大腿前側的肌肉，由位於腳中央橫跨膝關節與股關節的股直肌、外側的股外側肌、股中間肌以及內側的股內側肌所組成，在膝蓋骨集合成束，並連接小腿的脛骨。股四頭肌的主要工作是讓膝蓋伸展，將大腿向上抬時也會使用到。
股四頭肌外側三個肌肉，及內側一個肌肉的平衡非常重要。外側對內側的比率為3比1，所以外側肌肉通常較有力，膝蓋骨也會向外側方向加壓造成疼痛。股直肌是股四頭肌中最容易變僵硬的肌肉，屬引起膝痛的元兇。臀肌及盆骨肌肉力變弱也會直接對股直肌造成不良影響。
股四頭肌的肌肉平衡失調原因包括：
1. 股外側肌與股中間肌變僵硬；
2. 股內側肌變弱；
3. 受股四頭肌變弱的肌肉影響，臀肌及盆骨肌肉也變得僵硬。
股四頭肌變僵硬後，會造成盆骨前傾，並使得大腿後側的膕繩肌變弱。以下股四頭肌的肌肉檢測，可自我檢查膝蓋肌肉是否健康。
股四頭肌柔軟度檢測：站立伸展
股四頭肌肌力檢測：提腿膝蓋
股四頭肌柔軟度檢測：站立伸展
用手扶著椅子等固定物支撐身體。握住腳踝，腰部不可彎曲腹部用力，將腳後跟向臀部拉。如股關節前側周圍感覺抽筋，腳後跟無法碰觸臀部則屬於不正常。
股四頭肌肌力檢測：提腿膝蓋
在坐著的狀態下，先曲膝後提腿，在維持提腿時下保持膝蓋位置並將腳向前伸展。如果無法施力提起大腿或出現疼痛則為不正常。