和骺板软骨的坏死灶一样，关节软骨的病变也呈近骨性分布，即首先是深层成熟中的软骨细胞受累。由于此部坏死物质的吸收较为缓慢，坏死存在时间较久，故坏死灶周边部增生垢软骨细胞团往往更引人注目。在较大的坏死灶当坏死物质崩解、液化后，形成裂隙或囊腔。在重力和磨擦等机械作用下，其表层软骨组织每易成片剥落（分离性骨软骨炎），形成关节游离体（关节鼠），而局部关节面则留下大小不等的溃疡。重者病变部关节软骨可全层破坏消失，造成大片骨质裸露。在关节面的边缘部分，与软骨坏死相伴随常有软骨增生反应，导致关节边缘部分增厚，且可骨化而形成骨性边缘增生物，由此而引起患者骨端增大，关节变形和活动受限。后期关节滑膜结缔组织增生、钙化和骨化，更加重了关节粗大。由于关节软骨的变性坏死、崩解剥落和修笔增生等过程反复进行，以致晚期病例表现为变形性关节病的改变。但从未见发生骨性关节强直。

关节软骨坏死的吸收机化只能板壳的正常缺点口处开始，修复反应相对较弱，病变发展较为缓慢。因此，在X线下关节面（骨端）的病变往往比干骺端的病变显影较晚，修复过程发展缓慢，历经较长时间而变化甚微。