Основными событиями в суставе при остеоартрите являются: воспаление, дистрофические изменения в суставном хряще, нарушение структуры костной ткани, расположенной под хрящом, формирование субхондрального остеосклероза (уплотнения костной ткани). Нарушаются процессы восстановления толщины хряща, он истончается, растрескивается, нередко обнажается подлежащая кость.
В суставную щель могут попадать фрагменты хряща (суставные «мыши»), способные временно «заклинивать» сустав. Возможна припухлость сустава за счет образования избыточного количества синовиальной жидкости. Постепенно изменяется форма сустава. Суставные поверхности в суставе изменяют свое положение друг относительно друга, уплощаются, что приводит к патологической подвижности, подвывихам сустава.
Восстановление хряща и субхондральной кости происходит только по краям сустава, что приводит к формированию краевых костных разрастаний. В субхондральной кости возможно образование дефектов (псевдокист). Затрудняется регенерация нервных окончаний в зоне поражения, что приводит к стойким болевым ощущениям. Во время ночного отдыха в ненагруженном суставе под зоной субхондрального склероза может возникать венозный и лимфатический застой, который сопровождается ночными болями («ногам покоя нет»).
При возобновлении физической активности механическое давление на сустав «выжимает» избыток крови и лимфы из кости. Боль ослабевает или исчезает. Длительное ограничение движения в суставе, вызванное болью, является одним из факторов, способствующих его замыканию, атрофии двигающих его мышц.