A ossificação endocondral forma, principalmente, ossos curtos e longos em duas etapas - que são: modificações da cartilagem hialina que termina com a morte dos condrócitos e invasão de células osteogênicas e diferenciação das mesmas em osteoblastos nas cavidades anteriormente ocupadas pelos condrócitos para deposição de matriz óssea e formação de tecido ósseo onde inicialmente havia tecido cartilaginoso.

A ossificação endocondral tem início em uma peça de cartilagem hialina que tem forma parecida com o osso a ser formado. Em um osso longo, inicialmente, o tecido ósseo é formado por ossificação intramembranosa do pericôndrio que envolve a diáfise para formar o colar ósseo. As células cartilaginosas, envolvidas pelo colar, hipertrofiam, morrem por apoptose e a matriz de cartilagem é mineralizada. Vasos sanguíneos do periósteo penetram na cartilagem calcificada para levar células osteoprogenitoras, provenientes do periósteo, que proliferam e diferenciam-se em osteoblastos. Estes osteoblastos formam camadas nos tabiques de cartilagem mineralizada e sintetizam matriz óssea que será mineralizada. Nesse processo, matriz óssea é formada sobre restos de cartilagem. Este é o centro primário de ossificação que, rapidamente, cresce em comprimento até ocupar toda a diáfise. Osteoclastos fazem a absorção de matriz formada no centro da cartilagem para formar o canal medular, no qual células sanguíneas formarão a medula óssea vermelha.

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