Die Knochensubstanz besteht aus Knochenzellen, den Osteozyten, welche in die sogenannte „Knochenmatrix“ eingebettet sind.

Die Osteozyten sind durch Zellfortsätze untereinander verbunden. Ein eigenes Blutgefäßsystem versorgt die Knochenzellen mit Nährstoffen und Sauerstoff. Den Abbau des Knochengewebes übernehmen sog. Osteoklasten. Knochenbildungszellen, sog. Osteoblasten, bauen es wieder neu auf.

Die Knochenmatrix setzt sich zu etwa 5 % aus Wasser, zu 25 % aus organischen Materialien (Kollagenfasern) und zu 70 % aus anorganischen Stoffen (Mineralien) zusammen.