關節軟骨由厚度約1至2毫米的膠原纖維、糖蛋白及玻尿酸酯集合形成，透過保持水分發揮緩衝作用，吸收並分散施加的負荷與機械力。在生理狀態下，關節軟骨透過關節周圍韌帶的收縮與軟骨下骨組織的協同作用，能完美發揮上述功能。肌肉收縮不僅驅動關節運動，更如同橡皮筋般吸收傳遞的衝擊力以保護關節。當發生跌倒等突發狀況時，肌肉無法即時對劇烈震動產生保護反應，導致關節負荷增加而引發損傷。此外，當肌肉老化或出現周邊神經病變時，肌肉的能量吸收功能亦會大幅衰退。協助軟骨分擔負荷的另一關鍵要素，是網狀分布於軟骨下方的骨質。其質地較軟骨堅硬但較骨皮質柔軟，具備高彈性特性，有利於承受壓力。
可知退化性關節炎主要發生於以下兩種情況：一是關節軟骨、軟骨下皮質及關節周圍肌肉存在異常（如老化性變性、骨質疏鬆症、發炎、代謝性疾病等）；二是關節軟骨、關節下骨質及關節周圍肌肉雖正常，卻承受過度壓力（如肥胖、外傷等）。
病理變化：關節軟骨變形最為先發，呈現典型病理特徵。當軟骨基質內糖蛋白流失時，關節表層軟骨會軟化，受壓部位產生裂痕，軟骨表面形成細絲狀絨毛狀結構。隨後軟骨逐漸片狀剝離，導致軟骨層變薄甚至消失。軟骨下骨組織出現微小骨折與壞死，因關節面及周邊骨組織增生，X光影像可見骨硬化、骨刺及骨囊腫變性。關節滑膜因軟骨與骨質破壞、代謝產物脫落至關節腔，呈現輕度增生性改變。此變化包含滑膜細胞增生與淋巴細胞浸潤，但程度不及類風濕性關節炎顯著。重度退化性關節炎會導致關節囊壁纖維化，周邊肌腱亦受損傷。
臨床診斷
本病雖無特異性檢查結果，但可藉此與其他疾病鑑別。多數患者紅血球沉降率正常、C反應蛋白未升高、類風濕因子陰性。關節液呈黃色或淡黃色，黏稠度正常，凝固試驗正常，白血球數低於2×10⁹/L，糖分含量罕見低於血糖值50%。
關節X光檢查對診斷本病具重要價值。病變關節於X光影像中會呈現以下與病情嚴重度相關的變化：1. 關節腔狹窄；2. 軟骨下骨硬化；3. 關節緣骨刺形成；4. 軟骨下骨囊腫樣改變（極少數患者可見船底狀骨改變）；5. 骨變形（包含股骨頭扁平化及／或關節半脫位）。需特別注意的是，多數呈現上述X光徵象的患者並未表現本疾病之臨床症狀。
診斷與鑑別診斷 美國風濕病學會（ACR）制定之變形性關節炎分類標準如下：
（一）手指關節標準：伴隨手指關節疼痛或僵硬，且符合下列四項標準中至少三項者：
1. 雙手第二、第三指之遠端指節間關節（PIP）、近端指節間關節（MIP）及第一腕掌關節（PTRJ）共103個關節中，至少2處關節可見骨軟骨組織增厚。
2. 至少2處遠端指節間關節（PIP）可見骨軟骨組織增厚。
3. 指節間關節（PIP）病變（腫脹）少於3處。
4. 上述10關節中至少1處發生變形。
（二）膝關節標準：具膝痛症狀，且該膝X光片可見骨刺，並符合下列任一條件：
1. 年齡＞50歲。
2、患膝僵直時間＜30分鐘。
3、存在骨摩擦音。
（三）髖關節標準：除髖關節疼痛外，須符合下列三項中至少兩項：
1、紅血球沉降率＜20mm/小時
2、X光檢查確認大腿骨或股骨頭出現骨刺
3、X光檢查確認至少1處關節腔狹窄
對於已罹患頸椎症的患者，可考慮採用具顯著療效的中藥滲透療法。具體採用康健人生健康商城專為中高齡設計之保健食品「關節柔潤素」。本品所含硫酸蛋白聚醣（由蛋白聚醣、膠原蛋白、軟骨蛋白粉組成）進入體內後，能生成新細胞核膜、促進細胞間連接，修復老化或受損軟骨，對關節炎及類風濕性關節炎具顯著療效。此類蛋白質進入人體後能催生新細胞，於細胞間形成細胞膜促進連結，藉此填補受損老化軟骨、滋潤並再生軟骨組織，故對預防軟骨磨損及治療已發生的關節炎、類風濕性關節炎皆具顯著療效。眾多類風濕性關節炎、骨增生症、頸椎症、五十肩、腰椎椎間盤突出、滑膜炎患者使用關節柔潤素一個療程後，便能如廣告所言達到「連爬五層樓梯都不覺吃力」的狀態。