原发性骨关节炎系指随年龄老化而不和其他疾病相关的关节病变，继发性骨关节炎则由损伤、炎症、遗传及代谢内分泌等疾病所引起。

本病的病理基础是关节软骨的改变，一般认为由于软骨的磨损超过软骨的修复能力所致，常发生于负重关节，早期于光镜下可见软骨细胞减少，脂肪退行性变和胶原纤维的改变，其后在软骨表面可见多数软化灶，软骨失去光泽，颜色变黄，表面粗糙不平，进而出现裂隙，表面剥落糜烂，引起软骨下骨质暴露，脱落的小碎片可引起滑膜炎症。

与此同时，软骨下骨在承受压力和磨损的最大部位发生象牙样变和增厚，于软骨边缘韧带附着处形成骨赘，即一般所谓骨刺，而外周承受压力较小的部位骨质萎缩，X线表现为骨质疏松，有时于软骨下骨质内尚可见到大小不一的囊腔状改变，系由于骨小梁的微细骨折而引起的粘液样和纤维蛋白性改变。