Khi khớp gối bị viêm thoái hóa, lớp sụn từ từ mỏng dần đi và trở nên xù xì. Quá trình này xảy ra chủ yếu ở phần chịu lực nhiều của lồi cầu xương đùi, mân chày hoặc xương bánh chè. Phần xương xung quanh sẽ phản ứng lại bằng cách dày lên, nó sẽ tạo thành các gai xương ở viền khớp.


Màng hoạt dịch cũng gây ra phản ứng viêm, dieu tri benh viem khop, tiết ra nhiều chất dịch trong khớp làm cho khớp gối bị sưng to hơn, có nhiều dịch bên trong. Bao khớp bị dày lên như thể nó cố gắng giúp giữ vững khớp gối, các cơ xung quanh bị yếu dần đi cho nên khớp gối ngày càng không vững. Người bệnh khó có thể chống chân chịu lực.