Knochen werden aus dem embryonalen Bindegewebe (Mesenchym) gebildet. Dieses geschieht auf zwei Arten: entweder entwickelt sich ein Knochen direkt aus Bindegewebe (desmale oder direkte Verknöcherung) oder indirekt durch Ersatz von Knorpel durch Knochen (chondrale Verknöcherung).
Unmittelbar im Bindegewebe entstehende Knochen bezeichnet man als Bindegewebsknochen. Das Bindegewebe enthält rein zelliges Gewebe (Mesenchymzellen), das sich über Knochenbildungszellen (Osteoblasten) zu Knochenzellen (Osteocyten) entwickelt.
Gleichzeitig entstehen auch Knochenabbauzellen (Osteoklasten), die an jedem Knochenumbau beteiligt sind. Zusätzlich sind reichlich kollagene Fasern (Fibrillen) vorhanden.
Der ursprüngliche Knochen, der als Faserknochen bzw. Geflechtknochen bezeichnet wird, wird zu einem Lamellenknochen umgebaut. Zur desmalen Verknöcherung gehören das Schlüsselbein (Clavicula), platte Schädelknochen und Knochen des Gesichtsschädels (Viscerocranium).
Die meisten Knochen entstehen durch chondrale Verknöcherung. Hier treten die Knochen zunächst als knorpelige Skelettstücke auf. Während das Knorpelgewebe zugrunde geht, wird es durch Knochengewebe ersetzt. Dieses Knochenwachstum ist nur solange möglich, wie Knorpelmasse vorhanden ist.
Die Zellen, die beim Verknöcherungsprozess die Knorpelzellen abbauen, bezeichnet man als Chondroklasten. Es handelt sich dabei um Bindegewebszellen.
Man unterscheidet zwischen zwei Arten der Verknöcherung (chondrale Ossifikation): bei der perichondralen Ossifikation findet die Verknöcherung von der Knorpelhaut statt. Dieses ist vor allem im Schaftbereich der langen Röhrenknochen der Fall.
Bei der enchondralen Ossifikation erfolgt sie im Innern des Knorpels selbst, was vor allem an den Endstücken der langen Röhrenknochen zutrifft.
Während der Wachstumsphase wird von der Epiphysenfuge, die zwischen Schaft und Endstück liegt, nach beiden Seiten Knorpel abgebaut und durch Knochengewebe ersetzt. Gleichzeitig wird hier Knorpel immer wieder neu gebildet. Dieses ermöglicht das Längenwachstum.
Sobald sich die Wachstumsfuge schließt (mit 16-20 Jahren), ist das Längenwachstum abgeschlossen. Längenwachstum findet vor allem im Bereich der Knochen von Armen, Beinen und Rücken statt. Das Dickenwachstum erfolgt über die Knochenhaut und findet das ganze Leben über statt.
Längen- und Dickenwachstum werden beeinflusst durch die selben Hormone. Nach Schließen der Wachstumsfuge können sie kein Längenwachstum mehr auslösen, das Dickenwachstum jedoch weiterhin. Es handelt sich um die Hormone des Hypophysenvorderlappens, Schilddrüsenhormone sowie Geschlechtshormone.
