מרפק טניס נוצר כתוצאה מעומס חוזר על הגידים שבצד החיצוני של המרפק, אותם גידים שמפעילים את שרירי האמה והאצבעות. תנועות חוזרות של אחיזה, סיבוב פרק כף היד או הרמה גורמות למיקרו פגיעות בגיד, ועם הזמן מתפתחים גירוי וכאב. בניגוד למה שרבים חושבים, התהליך הוא לרוב של בלאי וגירוי בגיד יותר מאשר דלקת קלאסית.
הכאב מורגש בעיקר בצד החיצוני של המרפק, מחמיר באחיזה ובהרמת חפצים, ולעיתים מקרין לאורך האמה. תפיסת כוס, לחיצת יד או סחיטת מטלית עלולות להפוך לפעולות מכאיבות.