Patofisiologi Duchenne muscular dystrophy (DMD) berhubungan dengan mutasi pada gen dystrophin yang kemudian menyebabkan produksi protein dystrophin menurun. Berkurangnya protein ini akan menyebabkan kerusakan membran myofiber. Jaringan ikat dan jaringan lemak kemudian menggantikan jaringan otot yang rusak dan mulai menimbulkan gejala klinis.

Protein dystrophin berfungsi sebagai penghubung sitoskeleton internal, membran sel, dan matriks ekstraseluler. Ujung akhir amino dystrophin berikatan dengan F-actin dan ujung akhir karboksilnya berikatan dengan dystrophin associated protein complex (DPAC) pada sarcolemma. DPAC meliputi dystroglycan, sarcoglycan, integrin dan caveolin. Mutasi pada gen dystrophin menyebabkan destabilisasi DPAC yang kemudian diikuti dengan kebocoran membran dan kerusakan serabut otot yang menimbulkan kelemahan. Pada otot pernapasan dan otot jantung, kerusakan dapat menyebabkan bermacam komplikasi serius seperti berkurangnya efisiensi kerja otot jantung (kardiomiopati) hingga kematian.[1,3]