Для нормальной жизнедеятельности суставного хряща необходимо сочетание оптимальных механических и биологических условий работы. Причиной заболевания является то, что хрящ, покрывающий внутреннюю поверхность суставов, со временем стареет. Он хуже восстанавливается после малейших травм и перегрузок. Возможно, от усталости или недостаточного питания происходят разрывы кол-лагеновых волокон, перерождается основное вещество (местами исчезает и замещается соединительной тканью). В результате этих процессов хрящ теряет воду, истончается, становится сухим, шероховатым, мутным, менее упругим. В местах максимальной нагрузки появляются микротрещины, повышается активность лизосомных ферментов. Наряду с дегенеративными изменениями в хряще, околосуставных тканях существенно изменяется и химический состав синовиальной жидкости. В ней заметно уменьшается содержание гиалуроновой кислоты, обеспечивающей вязкость, повышается активность протеолитических ферментов.

Следует отметить, что на месте травм откладываются соли и образуются «шрамы» (рубцы). В результате этого суставные поверхности становятся не такими гладкими. При движениях они травмируются еще больше. Все это способствует разрушению хряща. В суставе развивается воспаление и возникает отек, и постепенно сустав может деформироваться. Кроме случаев поражения коленных суставов, припухлость или увеличение количества синовиальной жидкости встречается редко. Раздражение синовиальной оболочки продуктами распада хряща, обладающего антигенными свойствами, способствует развитию реактивного синовита.

Выделяют первичный и вторичный остеоартроз (при дисплазии суставов и костей, травмах сустава, гипотиреозе). Если наступает дегенерация уже предварительно измененного хряща, то такое состояние обозначается как вторичный остеоартроз. Вторичный остеоартроз может развиваться после предшествующих травм суставов, перенесенных артритов, на фоне диспластических изменений суставов и т. п.