Кісткова тканина являє собою дивовижну єдність білкової основи і мінерального субстрату, взаємно проникаючих один в одного. Білкова основа кістки становить 30%, мінеральна субстанція - 60%, вода - 10%. Мінеральний компонент кісткової тканини містить від 1050 до 1200 г кальцію, від 450 до 500 г фосфору, від 5 до 8 г магнію. У кістковій тканині міститься фосфату кальцію 85%, карбонату кальцію 10%, фосфату магнію 1,5%, фториду кальцію 0,3%, різних мікроелементів 0,001%. Серед цих мікроелементів хлор, алюміній, бор, фтор, мідь, марганець, срібло, свинець, стронцій, барій, кадмій, кобальт, залізо, цинк, титан, кремній та інші. Мікроелементи відіграють вирішальну роль в вегетативних процесах, що протікають в кістковій тканині. Наприклад, мідь активує ферменти, що виробляються остеобластами, марганець прискорює діяльність лужної фосфотаза, цинк сприяє роботі ферментів окислення.
Остеогенні клітини мають мезенхімальних природу і утворюються з поліпотентних клітин, які є одночасно джерелом хрящової і кісткової тканини.
В основному хрящі в організмі розвиваються в процесі внутрішньоутробного розвитку і існують тимчасово, заміщаючи в подальшому кісткою. Поки людина росте, зберігаються і функціонують хрящові зони росту. Величезне значення у функції опорно-рухової системи грає гиаліновий хрящ, що покриває кінці кісток, що утворюють суглоби. Хрящову тканину можна зустріти в стінці трахеї, гортані, носа, в місцях фіксації ребер до грудини.
Утворені в результаті диференціювання мезенхімальних клітин остеобласти відповідають за синтез нової кістки. Однією з морфологічних особливостей цих клітин є наявність у них довгих цитоплазматических відростків. Остеобласти синтезують органічний матрикс, який поступово оточує клітини, як би замуровуючи їх. В результаті цього процесу утворюються так звані лакуни, що містять кісткові клітки, які тепер вже називаються остеоцитами. Завдяки відростках клітини з'єднуються один з одним. Оточені кістковим матриксом і з'єднані між собою цитоплазматичні відростки утворюють систему кісткових канальців. Остеокласти представляють собою групу клітин, що відповідають за резорбцію кістки.
Остеогенні клітини розташовані на кісткової поверхні в складі двох шарів: 1) периоста, що покриває зовнішню поверхню кістки і 2) ендоста, який вистилає внутрішні поверхні всіх порожнин кістки. Периост, в свою чергу, має два шари: 1) зовнішній волокнистий і 2) внутрішній остеогенних. Саме глибокий шар окістя бере активну участь в остеогенезі. Окістя містить кровоносні судини, що входять в кістку і виходять з неї.
У процесі розвитку і зростання кісткова тканина зазнає певних морфологічні зміни. Виділяють два типи кісткової тканини: незрілу (грубоволокнисту) і зрілу (пластинчасту) кісткову тканину. Незріла кістка зазвичай зустрічається в організмі людини в період ембріогенезу, а також на ранніх стадіях утворення кісткової мозолі після перелому. Для незрілої кістки характерно більшу кількість клітин. Міжклітинний речовина містить більше протеогліканів, глікопротеїдів і кальцію. Розташування волокон в кістковому матриксі нагадує сітку. Звідси друга назва цього типу кістки - сітчаста. Ріст кістки в довжину відбувається за рахунок епіфізарних хрящових росткових пластинок. У товщину кістка збільшується в результаті поступового аппозиційного зростання кісткової тканини зовні і розробці внутрішньої частини кісткової речовини.
Після народження незріла кісткова тканина поступово заміщається зрілої, яка вже представлена двома видами: губчастої і компактної. З губчастої тканини складаються кістки зап'ястя і передплесна, тіла хребців, метафізи довгих трубчастих кісток. З компактної кісткової тканини утворені діафізи трубчастих кісток.
Процес утворення кісткової тканини проходить поблизу дрібних судин, так як клітини кісткової тканини мають потребу в харчуванні. Освіта кісткової тканини починається з утворенням кісткових трабекул, так званих кісткових стовпчиків. Кісткові трабекули складаються з остеобластів, які розташовуються по периферії, в центрі знаходиться міжклітинний речовина кістки, в деяких ділянках якого можуть відзначатися остеоцитів. Поступово розвиваючись, трабекули з'єднуються між собою і утворюють розгалужену мережу. Така анастомозуючих мережу кісткових трабекул називається губчастої кісткою. Характерною рисою цього виду кісткової тканини також є наявність розташованих між трабекулами порожнин, заповнених сполучною тканиною і кровоносними судинами.
Для компактної кістки характерна наявність головним чином кісткової тканини. Структурною одиницею компактної кістки є остеон або гаверсових система (по імені вперше описав її гаверсов). Остеон є скупчення з'єднаних між собою кістковими канальцями остеоцитів і органічного матриксу, які оточують один або два дрібних судини. Канал, що містить капіляр в центрі остеона також отримав назву гаверсових. Розміри остеона в основному не перевищують 0,4 мм. Остеоцити компактної кістки розташовуються концентрично по відношенню до капіляри, що сприяє безперешкодному надходженню до них тканинної рідини від кровоносної судини, що забезпечує їх харчування. Діаметр остеона обмежений відстанню, на якому здатні працювати системи кісткових канальців. Відстань від клітин до центральних кровоносних судин не перевищує зазвичай 0,1-0,2 мм. А число концентричних платівок, що оточують гаверсов канал, не перевищує п'яти-шести. Простору між гаверсових системами заповнені інтерстиціальними кістковими пластинками, саме тому поверхня компактної кістки гладка, а не горбиста.
Судинна мережа кісткової тканини являє собою складну систему, яка знаходитися в тісному зв'язку з кровоносною системою оточуючих м'яких тканин. Кровопостачання кістки здійснюється з трьох джерел: 1) живлять артерії та вени; 2) судини метафиза; 3) судини окістя. Живильні артерії в кількості двох - трьох проникають в кістку на рівні верхньої і середньої третин діафізу через так звані живлять отвори і утворюють мозкову кровоносну мережу. Виняток становить великогомілкова кістка, що має тільки одну артерію, яка потрапляє в диафиз на рівні його верхньої третини. Живильні артерії розгалужуються по системі гаверсових каналів і складають майже 50% маси кістки. Судини метафиза беруть участь в кровопостачанні епіметафіза трубчастих кісток. Судини окістя проникають в кістку по так званим кістковим каналах Фолькмана і анастомозируют з судинами гаверсових систем. Експериментально доведено, що судини окістя грають велику роль в повноцінному венозному відтоку з кістки, так як значно тонша, ніж артерія, яка живить вена самостійно не змогла б упоратися з цим завданням. В даний час загальновизнано, що в кровопостачанні внутрішніх двох третин кортикального шару в першу чергу беруть участь живлять артерії, а зовнішню третину додатково постачають кров'ю судини окістя.
Протягом усього життя від моменту початку ембріогенезу до загибелі організму кісткова тканина постійно піддається перебудові. На початку це пов'язано з ростом і розвитком організму. Після закінчення росту триває постійна внутрішня перебудова, яка полягає в поступовій розробці частини кісткової речовини і заміні його новою кісткою. Це пояснюється тим, що гаверсови системи компактної кістки і трабекули губчастої кістки не зберігаються протягом усього життя. Кісткова тканина, як і багато інших тканин в людському організмі, повинна весь час постійно оновлюватися. Щорічно оновлюється 2-4% кісткової тканини. До 20-30 річного віку відбувається інтенсивне накопичення кісткової тканини. З 30 до 40 років настає період рівноваги між процесами резорбції та відновлення. Після 40 років мінеральна щільність кісткової тканини поступово знижується.