Gelenkknorpel fehlt es an Blut- und Lymphgefäßen und seine Nährstoffversorgung diffundiert von der Gelenkflüssigkeit in die Knorpelmatrix durch Poren, die das Überqueren großer Substanzen verhindern. Dieser Mangel an direkten Nährstoffen ist auch der Grund warum Gelenkknorpel anaeroben Stoffwechsel verwendet, laut einem Artikel aus dem Jahr 2009 in Sports Health.
Chondrozyten sind die Hauptzellen des Gelenkknorpels und werden aus mesenchymalen Stammzellen gebildet. Sie sind in ihrer eigenen Matrix suspendiert und für die Regeneration und Aufrechterhaltung innerhalb ihrer eigenen Mikroumgebung verantwortlich. Ihre schlechte Replikationsfähigkeit erklärt die geringe Heilungskapazität von Gelenkknorpel, bemerkt Sports Health.
Gelenkknorpel besteht zu 80 Gewichtsprozent aus Wasser. Etwa 30 Prozent dieses Wassers verteilen sich im intrafibrillären Raum und der Rest befindet sich in den Poren der Matrix. Die Wasserverteilung in diesen Bereichen gilt als einer der Hauptgründe, warum Gelenkknorpel starken Belastungen standhalten können. Darüber hinaus ist Wasser laut Sports Health ein wichtiger Beitrag zum Nährstofftransport zwischen dem Synovium und der extrazellulären Matrix sowie zum Auflösen anorganischer Ionen. Kollagen ist das am häufigsten vorkommende feste Material und macht 65 Prozent des Gelenkknorpels (Trockengewicht) aus. Proteoglykane sind die zweitgrößte Gruppe von Makromolekülen und machen 10 bis 15 Prozent des Gewichts aus.
