Коленный сустав формируется из двух трубчатых костей — бедренной (сверху) и большеберцовой (снизу). Помимо этого, в передней части сустава находится кость круглой формы — надколенник, или коленная чашечка. Два шарообразных возвышения, расположенных внизу бедренной кости, называются бедренными мыщелками.

Коленная чашечка скользит по пателлофеморальному углублению, которое образуют бедренные мыщелки. Концы костей в суставах покрывают суставные хрящи, толщина которых обычно составляет 5–6 мм. Это блестящая ткань белого цвета с гладкой поверхностью. Суставной хрящ уменьшает силу трения в суставе при движении. В коленном суставе он имеется на концах бедренной и большеберцовой костей, а также на задней поверхности коленной чашечки.