骨的物化特征令人瞩目，它兼具硬度与弹性，其抗压力大约为每平方毫米15公斤，同时具有与之相当的抗张力。这种物理特性源于其独特的化学构成。骨组织的细胞间质主要由有机质和无机质组成，有机质由骨细胞分泌，占骨重的约1/3。其中，胶原纤维占据了有机质的绝大部分，占95%，它们形成了一种含糖胺多糖的凝胶，中性或弱酸性。无机质则是钙盐的主导，占骨重的2/3，主要成分是羟基磷灰石结晶，这是一种不溶于水的中性盐，形态如细针，沿胶原纤维的长轴排列。
若对骨进行处理，例如锻烧去除非有机成分，尽管其形状和硬度得以保持，但会变得脆且易碎。相反，若在强酸中浸泡以脱钙，即使骨骼形态未变，但会变得柔软且富有弹性，可以弯曲甚至打结，一旦松开，仍能恢复原状。
随着年龄的增长，骨的有机质和无机质比例会发生变化。幼儿期，有机质较多，骨骼柔韧，弹性大，易受形变，受力时不易断裂，常见柳枝样骨折。然而，随着年龄的增长，有机质逐渐减少，胶原纤维老化，无机盐成分增多，使得骨质变得脆弱，稍微的暴力冲击就可能导致骨折。
运动系统由骨、骨连结和骨骼肌三种器官组成。骨以不同形式连结在一起，构成骨骼。形成了人体的基本形态，并为肌肉提供附着，在神经支配下，肌肉收缩，牵拉其所附着的骨，以可动的骨连结为枢纽，产生杠杆运动。运动系统主要的功能是运动。简单的移位和高级活动如语言、书写等，都是由骨、骨连结和骨骼肌实现的运动系统的第二个功能是支持。构成人体基本形态，头、颈、胸、腹、四肢，维持体姿。运动系统的第三个功能是保护。由骨、骨连结和骨骼肌形成了多个体腔，颅腔、胸腔、腹腔和盆腔，保护脏器。