骨由细胞和细胞间质组成。骨细胞包括成骨细胞、骨细胞和破骨细胞，骨细胞埋于骨基质中，细胞间质由基质和纤维构成。骨的特点是细胞间质内有大量钙盐沉积，因而构成坚强的骨骼系统。在光镜下，骨由排列方式不同的骨板构成，若将骨做横断面观察则发现其由松质骨、密质骨、骨膜及血管等构成。各骨的外层由密质骨组成，称为骨皮质。长管状骨骨干的骨皮质较厚，干骺端及骨骺的骨皮质较薄。各骨的内层由骨松质和骨髓腔组成。而颅骨略有不同，由两层密质骨组成，称为内板和外板，相当于长管骨的骨皮质。内、外板之间相当于骨髓腔的部分称板障，颅骨横截面犹如“三合板”。所有骨的骨皮质外都包有骨膜。
一、松质骨
多分布于长骨的骨骺部，由大量的针状或片状骨小梁相互连接，形成许多网状结构，骨小梁由平行排列的骨板之骨细胞组成，骨小梁之间的空隙内充满红骨髓。松质骨的细胞和细胞间质与密质骨并无区别，所不同的只是其疏松程度及排列方式不同而已。松质骨的间隙较大，呈细小的小梁状，密质骨间隙小，骨组织相互挤紧，呈象牙状。
二、密质骨
密质骨看似紧密，但其中仍有许多相互连通的小管道，内有血管及神经，血管供应骨组织营养和排出代谢产物。长骨骨干密质骨的骨板排列很有规律，根据骨板的排列方式不同，可区分出下列3种骨板。
（一）环骨板
分布于长骨外周及近骨髓腔的内侧部，分别称为外环骨板及内环骨板。外环骨板较厚，由数层骨板构成，其外包以骨膜，外环骨板是由骨外膜内层的成骨细胞不断添加新骨形成。在外环骨板层中可见与骨干相垂直的孔道，横穿于骨板层，称为穿通管。营养血管经此管进入骨内，和纵行的中央管相通，中央管经穿通管使其与骨面和髓腔相通。靠近骨髓腔也有数层骨板绕骨干排列，称内环骨板层，骨干的内层衬附有骨内膜，也可见有垂直穿行的穿通管。
（二）骨单位
又称哈弗系统，是长骨干的主要结构。骨单位于内外环骨板之间，数量较多，每一骨单位由10~20层同心圆状排列的骨板围成长筒状结构，每一骨单位的骨板间约有3~6层骨陷窝，骨细胞位于其内，骨小管则从中央向周围呈放射状排列。骨单位的中央有一中央管，内含毛细血管及神经。在横切面上，骨板环绕中央管呈同心圆状排列，在纵切面上呈平行排列。
（三）间骨板
是一些形状不规则的骨板，横切面上呈弧形排列。它是旧的骨单位被吸收后的残留部分，充填在骨单位与环骨板之间。
三、骨膜
骨膜覆盖于除关节面外所有的骨外表面及内表面。
（一）在外表面称骨外膜，又分内外两层
1.纤维层，是最外的一层，由致密结缔组织构成，彼此交织成网，成纤维细胞分散在束间，较大的血管在束间通行，并有许多神经分布。其粗大的纤维可横向穿入外环骨板，有固定骨膜和韧带的作用。
2.外膜内层又叫成骨层，内层疏松，富含小血管和细胞。骨内膜衬于髓腔面骨小梁的表面、中央管及穿通管的内表面，富含血管及细胞，具有一定的成骨和造血功能。
（二）骨内膜
贴附在髓腔面，很薄，是网状结缔组织，也有小血管从骨髓进入骨组织。骨内膜中的细胞也具有造骨潜能，成年后处于不活跃状态，发生骨损伤时则可恢复造骨功能。
骨外膜和骨内膜的主要功能是营养骨组织，并不断供应新的成骨细胞以备骨生长和修复之用。因此，在骨科手术时应尽可能保护骨膜以免遭损坏。