Das Kniegelenk als eines der größten Gelenke des Menschen muss einer immensen Beanspruchung standhalten. Es besteht aus dem Oberschenkelknochen (Femur), dem Schienbein (Tibia) und der Kniescheibe (Patella), die jeweils mit Knorpel auf der Gelenkfläche überzogen sind. Das Wadenbein (Fibula) ist nicht direkt an den Gelenkflächen beteiligt, ist jedoch Ansatzpunkt des äußeren Seitenbandes. Die Kniescheibe ist in die Sehne des Oberschenkelstreckmuskels (M. quadrizeps) eingelassen und bewegt sich beim Beugen und Strecken entsprechend mit.
Neben der Hauptfunktion der Beugung (Flexion) und Streckung (Extension) kommt es auch zu Dreh- und Gleitbewegungen zwischen Ober- und Unterschenkel.
Im Kniegelenk bewegt sich der Knorpel des Oberschenkelknochens gegen den Knorpel auf dem Schienbein. Die vor dem Kniegelenk liegende Kniescheibe (Patella) bildet mit einer Gelenkfläche am Oberschenkel ein weiteres Gelenk, das sogenannte Femoropatellargelenk.
Zum Ausgleich der inkongruenten Gelenkflächen befindet sich an der äußeren und inneren Seite jeweils eine halbmondförmige Faserknorpelscheibe (Meniskus) als Puffer zwischen den beiden mit Gelenkknorpel überzogenen Knochen.
Zur Stabilisierung des Kniegelenkes in seinem natürlichen Bewegungsablauf dienen ein komplexer Bandapparat sowie eine kräftige kniegelenkumgebende Muskulatur. Hervorzuheben sind hierbei Bänderstrukturen (Ligamente) wie das vordere und hintere Kreuzband sowie das Innen- und Außenband. Das Kniegelenk selbst ist von einer zweischichtigen Gelenkkapsel umgeben, wobei die innere Kapsel die Gelenkflüssigkeit produziert, die äußere Kapsel der Stabilisierung dient. Die Gelenkflüssigkeit sorgt für die Ernährung des Gelenkknorpels und mindert die Reibungskräfte. Jede Schädigung einer oder mehrerer Strukturen des Kniegelenkes kann zum Gelenkverschleiß „der Arthrose” führen.
Unfallbedingte Verletzungen des Gelenkes sowie längerfristige Über- und Fehlbelastung können zu einer Schädigung der Knorpeloberfläche mit nachfolgendem fortschreitenden Gelenkverschleiß (Arthrose) führen. Die Kniegelenkarthrose bezeichnet der Arzt als „Gonarthrose”. Da der menschliche Körper zur Neuproduktion von Gelenkknorpel kaum fähig ist, nimmt der Prozess bei fehlender Behandlung seinen Fortgang. Es kommt zu einer Entzündung der Gelenkinnenhaut, die daraufhin vermehrt Gelenkflüssigkeit produziert, was sich in einem Kniegelenkserguss äußert.
Durch Spannung der Gelenkkapsel treten vermehrt Beschwerden und Schmerzen auf, man spricht von einer „aktivierten Arthrose”. Begünstigende Faktoren für die Entstehung einer Arthrose sind u. a. Übergewicht, Fehlstellungen, Sportarten mit schnellen Richtungswechseln (sog. „High impact-Sportarten”), Überbelastung und vorhergehende unfallbedingte Knieverletzungen.