วิทยาศาสตร์ที่วิจัยการเคลื่อนไหวของผลกระทบและแรงที่แตกต่างกันที่กระทำต่อร่างกายทั้งภายในและภายนอกเรียกว่าชีวกลศาสตร์ ชีวกลศาสตร์ของกระดูกตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงและผลที่ตามมาหรือวิธีที่กระดูกตอบสนองเมื่อต้องเผชิญกับการเปลี่ยนแปลง การเปลี่ยนแปลงที่อาจเกิดขึ้นภายในอาจมีตั้งแต่การหดตัวของกล้ามเนื้อกลุ่มต่าง ๆ โดยใช้แรงกดดันต่อกระดูกไปจนถึงการเปลี่ยนแปลงในโครงสร้างของกระดูกเช่นรอยนูนผิดปกติในข้อต่อที่เกิดจากโรคข้ออักเสบ กองกำลังภายนอกสามารถเล็งจากสิ่งต่าง ๆ เช่นพยายามยกของหนักไปสู่พื้นผิวต่าง ๆ เมื่อเดิน
องค์ประกอบความแข็งแรงความยาวสุขภาพและตำแหน่งของกระดูกภายในร่างกายล้วนมีอิทธิพลต่อการพิจารณาชีวกลศาสตร์ของกระดูกและส่งผลต่อการทำงานของกลไก กล่าวอีกนัยหนึ่งกระดูกในแขนขาหรือแขนและขามีความยืดหยุ่นมากขึ้นและปรับตัวให้เข้ากับการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วเนื่องจากพวกมันคุ้นเคยกับความผันผวนภายในและภายนอกมากกว่ากระดูกที่อยู่ลึกเข้าไปในร่างกายเช่นกระดูกซี่โครง กระดูกที่มีความหนาแน่นมากขึ้นเช่นกระดูกโคนขาหรือกระดูกต้นขาสามารถต้านทานแรงกดดันได้ดีกว่ากระดูกที่เล็กกว่าซึ่งบางกว่าที่พบในมือหรือเท้าดังนั้นจึงมีโอกาสน้อยที่จะได้รับบาดเจ็บจากความเครียดที่มากเกินไป
ความสมบูรณ์ของกระดูกยังมีบทบาทสำคัญในชีวกลศาสตร์ของกระดูกซึ่งประกอบด้วยเนื้อเยื่อหลายประเภท โครงสร้างนี้รวมถึงกระดูกคอมแพคหรือที่รู้จักกันอีกอย่างว่าเปลือกนอกแข็งเช่นเดียวกับเนื้อเยื่อเป็นรูพรุน, นุ่ม, ค่อนข้าง "โปร่ง" เนื้อเยื่อภายในกระดูกขนาดกะทัดรัดที่มีโครงสร้างเช่นหลอดเลือดและไขกระดูกตั้งอยู่ โครงสร้างกระดูกส่วนใหญ่เรียกว่าเมทริกซ์กระดูก ความเสียหายต่อเมทริกซ์กระดูกสามารถเกิดขึ้นได้กับการบาดเจ็บบางอย่างสภาวะสุขภาพหรืออาจเกิดขึ้นตามธรรมชาติเมื่ออายุร่างกายสามารถลดความสามัคคีโดยรวมของกระดูกและลดความสามารถในการตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่อง การด้อยค่านี้โดยทั่วไปในรูปแบบ microtears หรือรอยแยกเล็ก ๆ ในพื้นผิวของกระดูกสามารถลดความสมบูรณ์ของมันและเพิ่มโอกาสของการแตกหักหรือกระดูกแตกเมื่อมีแรงกดดันอยู่
ในทางกลับกันชีวกลศาสตร์ของกระดูกหรือความสามารถในการตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงขึ้นอยู่กับความสามารถของกระดูกในการต่ออายุหรือสร้างเซลล์ใหม่อย่างต่อเนื่องซึ่งเป็นกลไกที่เรียกว่าการเปลี่ยนแปลง กระบวนการนี้สามารถช่วยในการซ่อมแซมเซลล์กระดูกที่เสียหายเป็นหลักและพึ่งพาความเครียดในรูปแบบของการหดตัวของกล้ามเนื้อและการเปลี่ยนแปลงของแรงหรือแรงที่วางบนกระดูก ตัวอย่างเช่นเมื่อชีวกลศาสตร์ของกระดูกในขามีการเปลี่ยนแปลงโดยการแตกหักกระบวนการรักษาเบื้องต้นมักจะต้องใช้แขนขาที่จะไม่มีแรงใด ๆ ที่ใช้กับมัน ในขณะที่กระดูกเริ่มรักษาตัวการรับน้ำหนักจำนวนหนึ่งอาจจำเป็นสำหรับกระดูกที่จะสร้างใหม่
