骨髓基質包括所有不直接參與骨髓主要造血功能的組織。 基質細胞可能間接參與造血作用，提供影響造血細胞功能和分化的微環境。 例如，它們產生集落刺激因子，對造血功能有顯著影響。 構成骨髓基質的細胞類型包括：

• 成纖維細胞（網狀結締組織）
• 巨噬細胞，特別有助于紅細胞的產生，因為它們為血紅蛋白的產生輸送鐵。
• 脂肪細胞（脂肪細胞）
• 成骨細胞（合成骨）
• 破骨細胞（吸收骨）
• 內皮細胞，形成血竇。 它們來源于內皮干細胞，也存在于骨髓中。

骨髓基質含有間充質干細胞（MSC），也稱為骨髓基質細胞。 這些是可以分化成多種細胞類型的多能干細胞。 已顯示 MSC 在體外或體內分化成成骨細胞、軟骨細胞、肌細胞、骨髓脂肪細胞和 β-胰島細胞。

骨髓的血管構成一道屏障，阻止未成熟的血細胞離開骨髓。 只有成熟的血細胞含有膜蛋白，如水通道蛋白和血型糖蛋白，它們需要附著在血管內皮上并通過。 造血干細胞也可以穿過骨髓屏障，因此可以從血液中獲取。

紅骨髓是淋巴系統的關鍵要素，是從未成熟的造血祖細胞產生淋巴細胞的主要淋巴器官之一。 骨髓和胸腺構成參與淋巴細胞產生和早期選擇的初級淋巴組織。 此外，骨髓執行類似瓣膜的功能以防止淋巴系統中的淋巴液回流。

骨髓內的生物區室化很明顯，因為某些細胞類型傾向于聚集在特定區域。 例如，紅細胞、巨噬細胞及其前體傾向于聚集在血管周圍，而粒細胞則聚集在骨髓的邊緣。

幾千年來，人們一直在世界各地的美食中使用動物骨髓，例如著名的米蘭 Ossobuco。

1892 年的一篇文章提供了以下關于發油的說明和評論：

骨髓油.-

澄清的牛骨髓....... 1+1?2oz. 杏仁油............. 1?4 pt.

將它們融化在一起，隨意聞一下混合物。 許多人將其作為發油享有很高的聲譽。 商店里很少有骨髓，而是豬油。 合適的氣味與熊的油脂相同。 通常用少許棕櫚油或胭脂樹橙將其染成淡黃色。

正常的骨髓結構可能會因再生障礙性貧血、多發性骨髓瘤等惡性腫瘤或結核病等感染而受損或移位，從而導致血細胞和血小板生成減少。 骨髓也可能受到各種形式的白血病的影響，這些白血病會攻擊其血液祖細胞。 此外，暴露于放射或化學療法會殺死許多快速分裂的骨髓細胞，因此會導致免疫系統低下。 輻射中毒的許多癥狀是由于骨髓細胞遭受的損害所致。

為了診斷涉及骨髓的疾病，有時會進行骨髓抽吸。 這通常涉及在全身或局部麻醉下使用空心針從髂骨嵴采集紅骨髓樣本。

骨干干細胞在再生醫學中有著廣泛的應用。

醫學成像可能提供有關骨髓的有限信息。 平片 X 射線穿過軟組織（如骨髓）并且不提供可視化，但可以檢測到相關骨骼結構的任何變化。 CT 成像在評估骨髓腔方面具有更好的能力，但靈敏度和特異性較低。 例如，成人長骨中的正常脂肪黃骨髓密度較低（-30 至 -100 亨斯菲爾德單位），介于皮下脂肪和軟組織之間。 細胞組成增加的組織，如正常紅骨髓或髓腔內的癌細胞，其密度會不同程度地升高。