膝關節的組成，包括脛骨、股骨、髕骨等骨性結構，以及韌帶、半月板等軟組織附屬結構。
1、骨性結構：膝關節由股骨遠端、脛骨近端以及髕骨共同構成。而在上述骨相交的部位，其表面存在關節軟骨。部分患者由于生長發育異常，可能會導致局部存在一些額外長出的籽骨；
2、軟組織附屬結構：主要包括膝關節的關節囊，以及關節囊周邊的一系列結構。膝關節有4條主要韌帶，分別是內、外側副韌帶，以及前、后交叉韌帶。在髕骨下方存在髕韌帶，而在髕骨周圍存在一系列的支持帶和股四頭肌相關的肌腱、腱膜。在脛骨和股骨之間的間隙處，內外兩側各有一層纖維軟骨，也就是內、外側的半月板。在膝關節的關節囊內部邊緣，存在膝關節滑膜。而在膝關節周圍的一些容易受摩擦或受擠壓的部位，還存在關節滑囊，比如髕上囊。
膝關節是人體最大、最復雜的關節，這是由于股骨和脛骨的干骺端在此處有明顯的膨大，造成了關節體積較大，這種結構跟膝關節所承受的強大外力負荷也相關。另外，由于膝關節有復雜的運動功能，比如屈伸、旋轉等，因此膝關節內部的構造也比較復雜。