人体膝关节是由大腿骨或叫股骨、小腿骨的胫骨和腓骨、髌骨构成的。在股骨和胫骨之间有软骨盘，分别称为内侧半月板和外侧半月板。股骨前下端有槽合适安放髌骨，这些关节的表面覆盖软骨，能吸收震动承受压力。软骨特别是半月板在运动时是人体最易受伤的部分，一旦关节受损，就会造成关节疼痛、功能障碍，人工关节置换能有效的重建关节功能，提高患者的生活质量。
人工全膝关节包括股骨假体、胫骨假体和髌骨假体，由金属制成的股骨髁、胫骨托及UHMWPE制成的胫骨垫和髌骨假体几部分组成。人工膝关节含金属和塑料两大部份，金属部份包括钛合金或钴铬合金所铸成的股骨、胫骨及髌骨关节。塑料部分系由高浓度聚乙烯制成，聚乙烯是最早被用于人工关节的高分子材料，以后又采用性能更好的超高分子聚乙烯，附着于胫骨及髌骨关节的金属部份上，其目的是减少和股骨金属关节面之摩擦。
人工膝关节的固定方式主要分骨水泥固定型和非骨水泥固定型两类。应用最广泛的是骨水泥固定型假体。在膝关节置换手术中，骨水泥的作用己不仅仅是固定假体，而更重要的作用是加强骨床的承载强度，尤其是在胫骨侧。非骨水泥固定型假体，如各种微孔型或HA涂层假体在近期获得了较好的随访结果，但缺乏远期随访，尚无法与骨水泥型假体相比较，绝大多数医生仍推荐使用骨水泥固定胫骨侧假体。
人工关节置换术适用于严重的关节疼痛、不稳、畸形，日常生活及活动严重受限，经过保守治疗无效或效果不显著的病人。人工膝关节置换所能治疗的疾病有多种，由创伤、骨关节炎、强直性脊柱炎、类风湿关节炎等疾病所致的膝关节破坏、膝内外翻或屈曲挛缩畸形等均可选用人工膝关节置换来治疗。膝关节有活动性感染、结核、伴有肌肉及神经功能严重障碍者不适于行人工膝关节置换术。人工膝关节置换的最佳年龄应是60~70岁，随着现代人工关节技术的不断发展及手术技术的提高，关节置换的年龄有年轻化的趋势。
人工关节置换术后，需要养成良好的生活及活动习惯，以维护关节的稳定性。术后可以进行骑车、行走、跳舞、游泳、打高尔夫等运动，但不鼓励进行跑、跳等剧烈运动以及长距离行走、爬山等运动，应禁止做高撞击接触性运动。过度的活动与负重，会加速假体磨损，导致假体松动。
