Der gesamte Knochen wird - außer an den knorpeligen Gelenkflächen - von einer Bindegewebshaut, dem Periost (Knochenhaut), umgeben, die ihm eng anliegt. Innen ist er mit Endost ausgekleidet. Beide führen Gefäße und Nerven, außerdem setzen hier auch Bänder und Sehnen an. Vom Periost aus erfolgt das Breitenwachstum des Knochens.Die eigentliche Knochensubstanz wird von der äußeren Substantia compacta und der inneren Substantia spongiosa, einem schwammartigen Gerüstwerk feiner Knochenbälkchen, gegliedert. Dies ist bei belasteten Kncohenteilen so, wenig belastete sind hohl. Im Inneren befindet sich bei langen Knochen (den Röhrenknochen) eine Markhöhle. In der Markhöhle und in den Zwischenräumen der Spongiosa befindet sich das Knochenmark (Medulla ossium), das im Laufe des Lebens allmählich durch gelbes Fettmark ersetzt wird. Rotes Knochenmark bleibt nur in wenigen Knochen erhalten (Rippen, Brustbein, Wirbelkörper, Hand- und Fußwurzelknochen, platten Schädelknochen und dem Becken). Dort finden sich Blut bildende Zellen (im Rahmen der Hämatopoese).