W chorobie zwyrodnieniowej stawu kolanowego zniszczeniu ulega chrząstka stawowa, warstwa podchrzęstna ulega sklerotyzacji, tworzą się torbiele podchrzęstne i wyrośla kostne, dochodzi do nasilenia zmian na podłożu stanu zapalnego takich jak nadmierny wysięk w stawie, zwłóknienie torebki stawowej, szpara stawowa ulega przewężeniu.
W wyniku tych zmian dochodzi do ograniczenia ruchomości stawu, deformacji stawu, osłabienia siły mięśniowej i ograniczenia ruchomości stawu kolanowego.
Nie leczona choroba zwyrodnieniowa może doprowadzić do kalectwa pacjenta.