Połowa nieleczonych kobiet po pięćdziesiątce i około 35 proc. starszych mężczyzn doznaje pęknięć lub złamań kości związanych z osteoporozą. Znaczna część tych przypadków kończy się śmiercią. W USA koszty leczenia skutków osteoporozy dochodzą do 20 mld dolarów rocznie i będą rosnąć wraz ze starzeniem się populacji.
Kości zbudowane są z kolagenowego rusztowania, które ulega zmineralizowaniu przez odkładanie się w nim jonów wapnia i fosforanów, a w mniejszym stopniu magnezu, sodu i potasu, które wiążą wodę, tworząc substancję twardą jak cement. Masa kostna ulega ciągłym procesom rozpadu i odbudowy. W dzieciństwie i okresie dojrzewania dominuje jej intensywna budowa, w dojrzałości utrzymuje się równowaga, a w wieku starszym przeważa rozpad.
Kości są nie tylko rusztowaniem dla całego ciała, są też głównym rezerwuarem wapnia, niezbędnego dla funkcjonowania wszystkich komórek w organizmie, zwłaszcza mięśniowych i nerwowych. Stężenie wapnia we krwi jest ściśle kontrolowane i jeśli organizm nie otrzymuje go w dostatecznej ilości z pokarmu, zaczyna wyzwalać go z kości. Równowaga tego stężenia we krwi utrzymywana jest za pomocą hormonów. Kiedy poziom wapnia we krwi spada, wydzielany jest hormon przytarczyc, który rozpoczyna uwalnianie tego jonu z kości, a kiedy stężenie wapnia osiągnie równowagę, hormon kalcytonina zatrzymuje ten proces.
W przebudowie kości współzawodniczą ze sobą dwa główne typy komórek – osteoblasty, które budują substancję kostną, i osteoklasty, które ją niszczą. W zdrowym młodym organizmie aktywność obu typów komórek jest zrównoważona. W osteoporozie osteoklasty „zwyciężają”, czego wynikiem jest zwiększona resorpcja (rozpuszczanie) kości. Większość obecnych metod leczenia i zapobiegania osteoporozie polega na hamowaniu działania osteoklastów lub pobudzaniu osteoblastów.