L'algodystrophie ou syndrome douloureux régional complexe de type I est caractérisée par des anomalies vasculaires avec hyperperméabilité suivies par une colonisation de fibroblastes, confinées à un segment de membre après un événement initiateur. Son évolution naturelle comporte trois stades : aigu ou pseudo-inflammatoire, puis dystrophique, et enfin atrophique. La douleur disproportionnée par rapport à l'événement initiant est continue et accentuée avec l'essai d'utilisation des articulations affectées. La douleur spontanée, l'allodynie, l'hyperalgésie et/ou l'hyperpathie ne se limitent pas au territoire d'un seul nerf périphérique, contrairement au syndrome douloureux régional complexe de type II. L'oedème, les anomalies du flux vasculaire cutané, les anomalies sudoromotrices, sont perceptibles cliniquement pour les atteintes superficielles. L'hyperperméabilité vasculaire transitoire dans la zone affectée est mise en évidence par les signes en imagerie par résonance magnétique et la scintigraphie osseuse aux temps précoces et tardifs. La scintigraphie permet une évaluation des anomalies vasculaires et de l'activité des ostéoblastes. Des adultes jeunes, surtout des adolescentes de sexe féminin, développent une forme clinique froide d'emblée avec des manifestations douloureuses, sans oedème, dans la zone affectée, avec à la scintigraphie une hypofixation du radiotraceur par rapport au côté opposé, l'imagerie par résonance magnétique étant normale. La déminéralisation osseuse locale dans l'algodystrophie est retardée, ce qui explique possiblement son absence parmi les critères du syndrome douloureux régional complexe. La déminéralisation inconstante est mise en évidence par des radiographies standards comparatives, un scanner ou possiblement des techniques d'absorptiométrie densitométrique. Une fracture initiale corticale ou occulte (fracture trabéculaire) peut entraîner une algodystrophie, et à l'inverse l'ostéoporose algodystrophique peut provoquer une fracture. La causalgie, les fractures trabéculaires, l'ostéoporose transitoire, la rétraction capsulaire, l'ostéonécrose aseptique, sont discutées dans le cadre du diagnostic différentiel de l'algodystrophie.