В полостях и ячейках костной ткани содержится костный мозг (medulla ossium). По структурным и функциональным особенностям его можно разделить на красный костный мозг (medulla ossium rubra), что является источником кроветворения, и желтый (medulla ossium flava), который является неактивным рыхлой жировой тканью.
Строма костного мозга образована ретикулярной соединительной тканью, в петлях которой находятся кроветворные элементы (красный костный мозг) и жировые клетки (преимущественно желтый костный мозг).
Ткань красного костного мозга имеет густую сеть кровеносных сосудов со специфическими капиллярами - синусоидами. Считают, что наличие синусоидов, запертых в плотных костных футлярах губчатого вещества костной ткани, и малое количество венозных анастомозов способствуют замедлению тока крови. Ткань красного костного мозга имеет большое количество нервных окончаний. Функцию гемопоэза регулирует нервная система и различные гуморальные факторы (гормоны гипофиза, коры надпочечников и др.).
На функцию красного костного мозга влияет секреция желудка. Имеет также значение функциональная взаимосвязь между красным костным мозгом и селезенкой.
Костный мозг развивается из мезенхимы, которая проникает в костную ткань при ее развития. Ко времени рождения все полости костей заполнены красным костным мозгом. Начиная с трех лет в красном костном мозге увеличивается количество жировых клеток, а в семь лет костный мозг диафизов всех трубчатых костей становится желтым. У взрослых красный костный мозг является главным образом в плоских (грудина, лопатка, кости черепа и др.)., В губчатых коротких (позвонки) и длинных (ребра) костях. Очаги красного костного мозга хранятся в эпифизах бедренных, большеберцовых, плечевых и других трубчатых костей, а также в костях таза.