骨密度の上昇は以下のような状況で見られる：
（1）骨硬化性増生：骨硬化増生は骨量増加の結果である。これは身体の代償反応であり、多くの疾患で認められる。局所的な骨硬化増生は慢性炎症や悪性骨腫瘍などに見られる。全身性の骨硬化は石骨症、腎性骨硬化症、フッ素骨症などで見られる。X線所見では骨密度の上昇、皮質の肥厚、骨幹の太化、骨髄腔の狭窄または消失、骨梁の消失による緻密な画像が認められる。骨肉腫に生じる腫瘍骨は骨増生硬化を示すが、これは生体の代償反応ではなく腫瘍組織の一部である。
（2）骨圧縮：骨圧縮は単位体積当たりの骨量増加をもたらし、骨密度を上昇させる。骨圧縮は椎体圧迫骨折で最も頻繁に認められ、骨虚血性壊死でも観察されるが、後者の高密度像は不均一な傾向がある。
（3）骨内石灰化：腫瘍や炎症組織などの骨内病変、骨髄病変、虚血性疾患は骨内石灰化を引き起こし、高密度で構造のない粒状像として現れる。
（4）骨内異常ミネラル沈着：鉛、リン、ビスマスなどが人体に侵入すると大部分が骨内に沈着する。成長期には主に成長の速い骨端部に沈着し、高密度の横帯として現れる。成人では表示されにくい。