關節構造
骨頭與骨頭聯接處叫關節。關節骨的兩端各覆蓋着一層具有彈性的“關節軟骨”，軟骨下有一薄層稱爲“軟骨下骨板”的硬化骨。軟骨外面另有滑膜與關節囊以及肌肉附着。X線可透過關節軟骨，故在X線片上是看不到的。看到的是關節端骨便是軟骨下骨板。關節軟骨是由1%軟骨細胞與99%基質組成的。基質中以膠原纖維Ⅱ型佔50%，並在軟骨下骨板與軟骨表面間成網狀排列；另爲30%是以透明質酸爲主的粘多糖。在關節活動或負重受擠壓時，網狀結構中的水份便被擠出，骨節休息時它又像海綿一樣從關節滑膜分泌的滑液中吸足水份並從而得到營養成份。這種結構功能很相似於電扇中軸與“含油軸承”關係：即軸轉時油便擠出以潤滑，軸仃多孔的軸承吸油備用。倘若“油膜”似的軟骨結構（系統）受損，關節活動就受障礙，即產生了“骨關節炎”。
病變過程
骨關節的病變一般較爲緩慢。一是軟骨細胞的數目逐年減少，二是建造軟骨的醣蛋白質的流失，從而遲緩了關節軟骨組織的新陳代謝，使得新生合成的速度追不上體內分解破壞的速度，導致軟骨組織愈來愈薄，並在其表面發生不平滑、粗糙、糜爛的現象。這樣薄弱的關節結構很容易受傷，使得吸收壓力的功能（彈性力）大爲降低，甚而消失，最終便產生了痠痛甚至難以活動的地步。具體的病變情況：
1）“關節軟骨完整性破壞”：當人體逐步老化或創傷或疾病時，關節軟骨中Ⅱ型膠原纖維出現退化，隨後逐漸出現斷裂而變短，致使關節軟骨失去了彈性。接着便進一步發生裂縫，大皰，糜爛與潰瘍，從而使軟骨表面呈毛刷狀，粗糙不堪。不光滑的軟骨面相互摩擦，便加劇軟骨的磨損，膝關節於是關節軟骨便遭到完整性的破壞。
2）軟骨下骨板的病變：隨着疾病的發展，因軟骨脫落使軟骨下骨板裸露，並可在軟骨骨板下出現大小不等的囊性變，這些囊性變會穿破骨板伸向關節腔內，使關節軟骨面進一步殘缺不全，此時病變已從軟骨擴展至整個骨組織，表明疾病已經惡化。
3）關節邊緣的骨質增生的：病變由軟骨及骨組織開始，逐漸漸影響到滑膜與韌帶甚至關節囊等關節的各部份。軟骨破壞伴隨有修復與增生，故滑膜與韌帶的病變會使它們在附着點發生骨質增生，附着與增生的位置都在關節的邊緣，在X線片上可看到關節邊緣有脣狀骨質增生。但是數十年的關節活動使關節囊與韌帶不斷的受到牽拉，也可以出現有骨性附着點的骨質增生，故不能僅以“骨質增生”便診斷爲骨關節炎。而骨關節炎必須有其他的症狀和體徵。
症狀
骨關節炎一般症狀包括：深部的關節疼痛、輕度的關節僵直、活動受限、關節功能喪失、關節發出吱吱聲或噼啪聲、腫脹等等。不同部位的具體表現如下。
1）手指骨關節炎：一個或多個手指紅腫發痛，手指末端關節發生骨膨大，骨膨大也可發生在近端指關節。爲多發性，中年女性多見，以累及遠端指間關節爲主；男性少見。都有家族遺傳傾向。女性的手指骨關節炎表現：晨起指關節僵硬與疼痛，活動後好轉，慢慢有對稱的隆起逐成結節，最後出現手指畸形，有時還有小囊腫形成。家族性傾向非常明顯。
2）膝關節炎：可爲單發性，或雙側性，女性偏多且往往是體重超標者。中年後的症狀：當坐起立行時覺得膝部痠痛不適，走了一時症狀消失，這是早期表現。疾病的發展，活動並不能緩解疼痛，且上下樓梯或下蹲與座起站應都有些困難，需手在膝蓋上撐助才行。多走之後膝關節有些腫，或腫得厲害，還可以抽出一些淡黃色液體。由於滑膜與關節囊有病變而增厚，活動時可有響聲，如果是關節內有遊離體形成，可影響關節活動，並不時有“關節絞鎖”現象。到最後出現膝關節畸形，例如膝關節屈曲攣縮，O形腿或X形腿，甚至拄柺杖才能行走。
3）足部的骨關節炎：當鞋子太緊或穿高跟鞋時，大腳趾根部疼痛；骨膨大（結節突出）發生趾滑囊炎。
4）脊柱的骨關節炎：出現頸部及下背部的疼痛；遊走於胳膊及腿的疼痛；關節周圍骨質向外生長形成的骨刺可刺激脊椎神經，引起受累身體部位的麻木和麻刺感。
5）髖關節的骨關節炎：出現腹股溝、臀部或大腿外側的疼痛
