1.膝關節內外側偏移
膝關節的內外側偏移，是膝關節中心的位置出現不同程度地向內或外側偏離下肢承重力線的現象，可表現為膝關節的內外翻。
(1)膝外翻：
膝關節中心位置內移，膝關節呈現外翻的表現，以脛骨外翻為主，俗稱X型腿。患者站直，雙膝并攏，雙腳跟無法并攏而有一定距離。膝關節外翻角小于175°。
膝外翻常見以下3組骨移位類型：
——股骨內旋、脛骨外旋外翻、跟骨內翻。
——股骨外旋、脛骨外旋外翻、跟骨外翻、扁平足。
——股骨內旋、脛骨內旋外翻、跟骨內翻。
(2)膝內翻：
膝關節中心位置外移，膝關節呈現內翻的表現，俗稱O型腿。患者雙腳跟并攏，站直，兩膝關節之間距離達3cm以上。膝關節外翻角大于180°。
膝內翻常見以下骨移位表現：——早期常見骨盆前傾角過大。
——股骨外旋。——膝關節過伸或屈曲，晚期以膝關節屈曲為主。
——脛骨外旋、內翻。——跟骨外翻。
膝關節內、外的偏移將使人體重力不能均衡地分布于膝關節內外關節面上，導致膝關節骨關節面及半月板出現應力異常。
膝關節內、外翻不僅直接反映輕骨外翻角度異常，通常還伴隨著脛骨和/或股骨的旋轉移位。
2.膝關節前后偏移
從下肢的側位角度看，正常狀態下，當膝關節完全伸展到極限位時，下肢應該是垂直于地面并且膝關節是伸直的。人體重力線正好通過 髖、膝、踝三個關節的中心。
但是現實生活中，膝關節的前、后完全伸展的位置狀態往往不是標準地居于下肢中軸線上，常常呈現出膝關節向前或向后偏移的現象。
(1)膝關節過伸：
人體直立時，膝關節中心的位置可向后偏移，為膝關節過伸，又稱膝反屈。
膝關節過伸時，股骨軸向后下方傾斜，股骨呈現前傾的狀態。膝關節過伸主要受關節囊及膝關節后方相關韌帶(膝關節弓形韌帶和腘斜韌帶)阻止，其次是鵝足肌腱、腓腸肌等的作用。
膝關節在過伸狀態下的骨結構序列特征，可以表現為骨盆前傾角過大，髖臼向后方移動，股骨干向后下方延伸(股骨前傾)；脛骨后仰，脛骨平臺向后方移動，膝關節中心后移。
膝關節處于過伸位時，垂直方向的壓力主要集中于脛股關節前部，而橫向限制膝關節中心后移的張力主要發生在腘窩部韌帶及肌肉上，所以，隨著時間的推移、異常應力的持續存在，股骨踝關節軟骨面的前下方和內、外側半月板前部將容易出現急性或慢性損傷而磨損、退變，膝關節后面的韌帶及肌肉可能會出現增厚的代償反應。
從肌肉拉力線解釋膝關節過伸的力學原理：骨盆前傾角增大，坐骨結節上移，牽拉腘繩肌向上，將脛骨平臺向后、上拉移，導致膝關節處于過伸位。
脛骨平臺后移，股骨遠端的股骨髁也會隨之后移，以致附著于股骨髁后面的腓腸肌受牽拉，導致跟腱應力增加，跟骨點頭，足弓趨向扁平。
(2)膝關節屈曲；
當膝關節不能完全伸直時，膝關節中心將向前偏移而處于屈曲位，此時，股骨軸向前下方傾斜，股骨呈現后仰的狀態。
膝關節難以伸直而屈曲時，股四頭肌的等長收縮阻止了由于重力作用而導致膝關節繼續屈曲的趨勢。
膝關節前后偏移與脛骨平臺前后移位是不同概念。膝關節前后偏移不涉及脛股關節的前后
相對錯位，只是脛股關節的對位角度發生了變化。
膝關節屈曲位時的骨結構序列特征，可以表現為骨盆的前傾角明顯減小，髖臼向前方移動。股骨干呈現后仰趨勢，足高弓，脛骨前傾，股骨后仰與骨前傾的結合導致股骨與脛股連接（膝關節）向前成角而不能伸展為180°，故膝部難以伸直。
膝關節處于屈曲位時，垂直方向的壓力主要集中于脛股關節后部，而橫向的張力主要發生在膝關節前面的股四頭肌和髕韌帶上，髕股關節壓力隨之顯著增大。所以，隨著時間的推移，異常應力的持續存在，股骨髁關節軟骨面的前面及下面、內外側半月板后部、髕骨軟骨面將容易出現急性或慢性損傷而磨損、退變，加之股四頭肌及髕韌帶長期持續承擔額外的應力，使結構必然出現代償性變化，如肌纖維增厚、增生、僵直、粘連、鈣化等。
因股四頭肌長期處于張力增大狀態，髕骨長期承受異常壓力，髕股關節間隙變窄，摩擦力增大：脛股關節因股四頭肌拉力增大而導致關節間壓力增大、關節間隙狹窄、關節面應力分布發生改變，膝部內外軟組織因關節軟骨退變而引發一系列退行性變化。
從肌肉拉力線解釋膝關節屈曲的力學原理：骨盆前傾角減小，股四頭肌之股直肌起點(髂前下棘)上移，坐骨結節下移，腘繩肌松弛，股四頭肌張力增加，髕韌帶牽拉脛骨平臺前端向前移動，以致膝關節處于屈曲狀態而難以伸直。
如果恰逢患者足弓高，趾長伸肌、脛骨前肌等肌肉緊繃，也會牽拉脛骨前傾，與股骨干的后仰相合，使膝關節難以伸直。
