(1)軟骨退化與初級骨化中心形成：在骨領形成的同時，軟骨雛形中段內的軟骨細胞肥大并分泌堿性磷酸酶，使其周圍的軟骨基質鈣化及肥大的軟骨細胞自身退化死亡，留下較大的軟骨陷窩。此變化示初級骨化中心即將在該區形成。初級骨化中心(primary ossification center)形成之初，血管連同破骨細胞及間充質等經骨外膜穿越骨領，進入退化軟骨區，通過破骨細胞分解吸收鈣化的軟骨基質，形成許多與原始骨干長軸平行的隧道。隧道的壁為殘存的鈣化軟骨基質，隧道的腔即初級骨髓腔。腔內充以來自間充質的骨原細胞和成骨細胞，以及破骨細胞和正在形成中的造血組織等，統稱初級骨髓(primary bone marrow)。隨后成骨細胞貼附于原始骨髓腔壁上(即殘留的鈣化軟骨基質表面)生成骨組織，形成以鈣化軟骨基質為中軸表面附以骨組織的過渡型骨小梁。最開始出現過渡型骨小梁的部位即初級骨化中心。
(2)骨髓腔形成與骨的增長：初級骨化中心的過渡型骨小梁不久便被破骨細胞分解吸收，使許多初級骨髓腔合成一個較大的次級骨髓腔。骨領的內表面也逐漸被破骨細胞分解吸收。骨領的這種邊形成邊分解吸收的成骨過程，使骨干在增粗的同時保持骨組織的適當厚度，并使骨髓腔得以橫向擴大。由于初級骨化中心兩端的軟骨組織不斷生長，緊鄰骨髓腔的軟骨又不斷退化，使初級骨化中心的骨化過程得以從骨干中段持續向兩端進行，骨髓腔也隨之縱向擴展。胎兒長骨的縱切面上，在骨的兩端可觀察到軟骨內骨化的連續過程，表現為從軟骨至骨干中段的骨髓腔之間，可依次分為下列代表成骨活動的四區
(3)次級骨化中心出現及骨骺形成：次級骨化中心(secondary ossification center)出現的時間因骨而異，早自出生前，晚至出生后數月或數年不等。出現的部位在骨干兩端的軟骨中央。次級骨化中心的發生過程與初級骨化中心相似。但骨化是從中央呈輻射狀向四周進行的。最后以初級骨松質取代絕大部分軟骨組織，使骨干兩端轉變成為早期骨骺。骺端表面始終保留薄層軟骨，即關節軟骨。早期骨骺與骨干之間亦保留一定厚度的軟骨層，即骺軟骨，稱骺板(epiphyseal plate)(圖4-12，4-13)。骺板軟骨細胞繼續分裂增殖及退化，破骨細胞及成骨細胞則不斷從骨髓腔側分解吸收鈣化的軟骨基質，并形成過渡型骨小梁，使骨化不斷向兩端推進，長骨因而不斷增長(圖4-14)至17-20歲時，骺板停止生長而被骨小梁取代，在長骨的干、骺之間留下線性痕跡，稱為骺線(epiphyseal line)。早期骨骺通過生長及改建，最終形成內部為骨松質、表面為薄層骨密質的骨骺。
(4)骨干骨密質形成及改建：構成原始骨干的初級骨松質，通過骨小梁增厚而使小梁之間的網孔變小，逐漸成為初級骨密質。初級骨密質中既無骨單位及間骨板，也不存在外、內環骨板。至1歲左右，由于破骨細胞在原始骨密質外表面順長軸進行分解吸收，漸形成凹向深面的縱溝。骨外膜的血管及骨原細胞等隨之進入溝內，由骨原細胞分化為成骨細胞造骨，先將縱溝封閉成管，再貼附于管壁表面，形成自外向內呈同心圓式排列的哈弗骨板。其中軸始終保留一條血管通道，即中央管。管內尚存的骨原細胞貼附于最內層哈弗骨板內表面，成為骨內膜。
軟骨內骨化的鑒別診斷：
軟骨雛形形成：在長骨將要發生的部位，間充質細胞密集并分化出骨原細胞，后者繼而分化為軟骨細胞。軟骨細胞分泌軟骨基質，細胞也被包埋其中，成為軟骨組織。周圍的間充質分化為軟骨膜，于是形成一塊透明軟骨。其外形與將要形成的長骨相似，被稱為軟骨雛形(cartilage model)。
軟骨周骨化：是指軟骨雛形中段周圍產的骨形成。其過程先是軟骨膜內出現血管，由于營養及氧供應充分，軟骨膜深層的骨原細胞分裂并分化為成骨細胞。成骨細胞在軟骨表面產生類骨質，自身也被包埋其中而成為骨細胞。類骨質隨后鈣化為骨基質，于是形成一圈包繞軟骨中段的薄層初級骨松質。因此層骨松質猶如領圈，故名骨領(bone collar)。骨領表面的軟骨膜從此改稱骨外膜。骨外膜深層的骨原細胞不斷分化為成骨細胞，向骨領表面及其兩端添加新的骨小梁，使骨領的初級骨松質逐漸增厚，并從軟骨中段向兩端延伸。隨著胚胎的發育，骨領初級骨松質中的成骨細胞不斷向骨小梁壁上添加骨組織，使骨小梁的網孔逐漸變小。此過程的持續使初級骨松質逐漸成為初級骨密質。
胎兒的骨形成，無需治療。
