2、组织学，早期软骨表面碎裂、软骨细胞增生、软骨面纵向裂开、结晶沉积，同时存在着软骨修复、骨赘增生；晚期出现软骨的彻底破坏，表现为软骨硬化、软骨消失及软骨下局灶性骨坏死。
3、生物力学，关节软骨的可伸张性、抗压力、抗剪切力及软骨通透性降低。软骨水分增加，过度肿胀，软骨下骨硬化。
4、生化改变，蛋白聚糖的含量（浓度）下降，其分子大小和聚集度改变，胶原纤维的大小、排列以及基质大分子的合成和降解均出现异常改变。
5、营养学，骨刺的根本原因是缺钙。是应力反应的结果。
增龄是骨关节炎发病最强的危险因素。据尸检资料显示，从20岁开始约5%的人关节就有退行性改变，40岁时，几乎90%的负重关节都有或多或少的骨质增生改变。张乃铮教授等人对北京郊区2063名成人进行膝骨关节炎的流行病学调查发现：16～30岁、31～40岁、41～50岁、51～60岁、大于60岁年龄组有膝痛者中，骨赘阳性率分别为10.6%、14.8%、29 .1%、5 1.8%、78.5%，随年龄增长而阳性率增高。
体重增加使本来已遭磨损的退化的关节再加上重荷，当然就更容易破坏，所以骨质增生多发生于负重较大的髋、膝、跟骨、腰椎等部位。另外由于关节疼痛，患者不自觉地限制了活动而使体重增加，相互影响又加重了关节病变。美国《今日关节炎》发表一份研究资料指出：通过跟踪观察30～46岁的1178名男性，发现超过标准体重20磅的人发生骨关节炎的可能性比正常体重者多3.5倍的机会。发生部位多是髋、膝关节。
