Có thể xếp nguyên nhân gây ra đau bụng thành ba nhóm: Đau bụng do viêm, ví dụ viêm ruột thừa, viêm túi mật, viêm đại tràng...; Đau bụng do căng hoặc giãn của một cơ quan, như tắc ruột do u hay do xoắn ruột, tắc đường mật do sỏi, gan sưng do viêm; Đau bụng do thiếu máu nuôi, ví dụ như viêm đại tràng thiếu máu, nhồi máu mạc treo ruột...

Cũng có thể đau bụng không do nguyên nhân nào trong ba nhóm nguyên nhân trên, ví dụ như hội chứng ruột kích thích.

Có nhiều lý do dẫn đến khó chẩn đoán nguyên nhân đau bụng, đó là:

Các triệu chứng không điển hình: Ví dụ, đau của viêm ruột thừa thỉnh thoảng nằm ở bờ sườn phải chứ không nằm ở hố chậu phải. Người cao tuổi và những bệnh nhân dùng corticoid có thể ít đau hoặc không đau khi bị viêm, ví dụ viêm túi mật hoặc viêm túi thừa. Đó là do corticoid làm giảm hiện tượng viêm.

Các xét nghiệm không phải luôn chính xác: Siêu âm có thể bỏ sót sỏi, đặc biệt là sỏi nhỏ. CT Scan có thể không phát hiện ung thư tụy nếu kích thước quá nhỏ. X-quang bụng có thể không phát hiện tắc ruột hoặc thủng dạ dày. Xét nghiệm máu có thể cho kết quả bình thường dù người bệnh đang bị nhiễm trùng hoặc viêm nặng, đặc biệt nếu bệnh nhân đang uống thuốc corticoid.

Bệnh có thể bắt chước bệnh khác: Hội chứng ruột kích thích có thể giả dạng tắc ruột, ung thư, loét, sỏi túi mật và viêm ruột thừa. Nhiễm trùng thận phải dễ nhầm với viêm túi mật cấp. Vỡ u nang buồng trứng phải có thể nhầm viêm ruột thừa.

Đặc điểm của cơn đau có thể thay đổi, ví dụ viêm tụy có thể lan ra toàn ổ bụng và gây viêm túi mật.

Đặc điểm của cơn đau là rất quan trọng để xác định nguyên nhân gây đau bụng. Người bệnh cần nắm rõ bảy tính chất sau của cơn đau:

- Cách khởi phát: cơn đau xảy ra từ từ hay đột ngột.

- Vị trí đau, ví dụ đau ở vùng bụng dưới bên phải gợi ý viêm ruột thừa, nhưng đau bên trái lại gợi ý viêm túi thừa; đau do bệnh gan mật thường nằm vùng bờ sườn bên phải.

- Kiểu đau: đau quặn từng cơn, đau nhói như bị dao đâm...

- Cường độ cơn đau: đau dữ dội hay đau âm ỉ.

- Thời gian đau, đau xảy ra được bao lâu, thời gian kéo dài của cơn đau (phút, giờ, ngày...).

- Yếu tố làm tăng hay giảm cơn đau, ví dụ đau do viêm như viêm ruột thừa, viêm túi thừa, viêm tụy... sẽ nặng lên khi ho, hắt hơi hoặc cử động. Bệnh nhân thường có khuynh hướng nằm yên; hay cơn đau giảm sau khi nôn, sau khi uống thuốc, sau khi ăn, hay đau do giun chui ống mật phải chổng mông lên trời.

- Hướng lan: đau trong nhồi máu cơ tim có thể lan từ vùng ngực trái xuống vùng thượng vị...

- Triệu chứng kết hợp: sốt, tiêu chảy, nôn, tiêu ra máu...

Cường độ cơn đau không phải lúc nào cũng tương ứng với mức độ nguy hiểm của nguyên nhân gây đau bụng. Đau bụng dữ dội có khi chỉ là do bệnh nhẹ như viêm dạ dày, ruột do siêu vi. Đau nhẹ hoặc không đau đôi khi do bệnh nguy hiểm gây ra như ung thư ruột già, viêm ruột thừa giai đoạn sớm.