人工膝关节置换是在近代人工髋关节成功应用于病人后逐渐发展起来的一种治疗膝关节疾病的新技术，它能非常有效地根除晚期膝关节病痛，极大地提高病人的生活质量。人工膝关节完全参照了正常人膝关节的解剖形状，是一种仿生设计制品。
模仿人体膝关节的结构及活动方式，人工膝关节由四个部件组成：股骨部分、胫骨部分、髌骨部分以及聚乙烯衬垫。股骨和胫骨部分主要是用坚强耐磨的钴铬钼合金铸造后经复杂的工艺进一步加工而成，胫骨和髌骨衬垫是由超高分子聚乙烯用高精密度的数控机床加工而成。
股骨部分和衬垫的关节接触面非常光滑，均可达到镜面效果，这样是为了模仿正常人关节内光滑的软骨面，使关节在活动时灵活自如。四个部分安装好后就组成了一副完成的人工膝关节，有时髌骨部分可以不用置换而利用病人自身破坏较轻的髌骨。
目前膝关节置换已经是一种比较成熟的骨科手术，有一定的程序化手术操作规范和模式，但对手术医生的技术水平仍有较高的要求，人工膝关节安装位置以及关节周围软组织平衡的好坏对术后的效果有着一定的影响。
手术过程主要由几个部分组成：
①切除关节内病变的软组织、破坏的关节软骨及软骨下骨质，并达到适应安装人工关节的几何形状。
②选择合适型号的人工关节，安装股骨部分，安装胫骨部分，用骨水泥固定。
③安装衬垫，复位，手术结束。
