変形性膝関節症は、膝関節の形や軟骨に異常が起こり、膝関節が徐々に変形していく病態で、関節のクッションの役割をする軟骨や半月板が擦り切れ、大腿骨（太ももの骨）と脛骨（すねの骨）が直接ぶつかるために、痛みが生じ、水が溜まったり、膝関節の動きが悪くなり、歩行や階段昇降に支障を生じます。発症すると加齢とともに次第に悪化し、変形してしまうと元の状態に戻すことはできません。一般に下肢の筋力トレーニング、各種装具、鎮痛剤の内服やヒアルロン酸注射などで保存的に加療を行いますが、O脚、X脚など変形が進行し歩行障害が著しい場合には人工膝関節置換術による治療を行います。関節リウマチや膝関節骨壊死も歩行障害が著しい場合には人工膝関節置換術により治療を行います。

人工膝関節置換術では、大腿骨（だいたいこつ：ふともものほね）と脛骨（けいこつ：すねのほね）を正確に骨切りし、正確な場所（位置と角度）に人工関節部品を設置することが重要です。