膝關(guān)節(jié)冠狀面正常對位變化是很常見的。小于170°的外側(cè)角稱為膝外翻，俗稱X型腿；相反，超過大約180°的外側(cè)角稱為膝內(nèi)翻，俗稱O型腿。這兩種異常的對位模式，會經(jīng)由下肢運動鏈對髖、膝、踝、足產(chǎn)生不良影響。

矢狀面的屈曲和伸展

水平面的內(nèi)旋和外旋

膝關(guān)節(jié)的屈曲和伸展繞著一個自內(nèi)向外的旋轉(zhuǎn)軸發(fā)生。運動范圍因年齡和性別不同會出現(xiàn)差異，但是一般來講，健康人的膝關(guān)節(jié)都能從130°-150°的屈曲狀態(tài)旋轉(zhuǎn)到0°位甚至超過5-10°的伸直狀態(tài)。

屈曲和伸展的內(nèi)外旋轉(zhuǎn)軸不是固定的，而是在股骨髁內(nèi)移動。旋轉(zhuǎn)軸彎曲的軌跡被稱作漸屈線。旋轉(zhuǎn)軸的軌跡受股骨髁位置的影響。

移動的旋轉(zhuǎn)軸在臨床上有著重要意義。許多附著在膝關(guān)節(jié)的外部裝置（如鉸鏈式矯形器）都是繞著固定的旋轉(zhuǎn)軸運動。因此當膝關(guān)節(jié)運動時，外部裝置可能在與膝關(guān)節(jié)存在一定的誤差角度。這個誤差角度可能引起外部裝置對皮膚的摩擦與損傷。為了減少這種影響，必須注意使外部裝置的固定軸盡可能近地靠近膝關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)的“平均”軸。

膝關(guān)節(jié)的內(nèi)旋和外旋沿著縱向旋轉(zhuǎn)軸發(fā)生。該運動又被稱為軸向旋轉(zhuǎn)。一般而言，軸向旋轉(zhuǎn)的自由度隨著膝彎曲的增大而增大。彎曲到90°的膝關(guān)節(jié)允許40-45°的完全旋轉(zhuǎn)。外旋范圍超過內(nèi)旋范圍，大概是2:1。在膝關(guān)節(jié)完全伸展時，軸向旋轉(zhuǎn)受到最大程度的限制。這是由于韌帶、關(guān)節(jié)囊的被動拉力和肌肉的主動拉力以及關(guān)節(jié)內(nèi)骨性結(jié)構(gòu)的適應在很大程度阻止了膝關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)。

脛股關(guān)節(jié)不是一個簡單的屈戌關(guān)節(jié)，由于股骨內(nèi)側(cè)髁比外側(cè)髁長1.7cm，導致在屈曲和伸展時，脛骨相對于股骨存在一個螺旋軌跡的運動：由屈曲到伸展的過程中，脛骨相對于股骨需要大約10°的外旋，相反，伸展到屈曲的過程中，脛骨相對于股骨需要大約10°的內(nèi)旋。這種合并的外旋和伸展大大鞥加了膝關(guān)節(jié)的整體接觸面積，提高了關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性，所以也被稱為扣鎖機制。

扣鎖機制的力學至少受3個因素的影響：股骨內(nèi)外側(cè)髁的形狀、前交叉韌帶的被動張力和股四頭肌的拉力。其中最重要的應該是股骨內(nèi)外側(cè)髁的形狀。

當脛骨繞股骨伸展時，脛骨的關(guān)節(jié)面在股骨髁上向前滾動和滑動。當股骨繞著經(jīng)股骨伸展時（如從蹲到站），股骨髁在脛骨平臺上同時發(fā)生向前的滾動和向后的滑動。這些“相互抵消”的附屬運動可以限制股骨在脛骨上向前平移的最大值。

對于完全伸展至屈曲解鎖狀態(tài)的膝關(guān)節(jié)，脛骨必須先稍微向內(nèi)旋轉(zhuǎn)。這一動作需要腘肌完成，這塊肌肉能外旋股骨以引起股骨繞脛骨運動，或內(nèi)旋脛骨以脛骨繞股骨運動。

膝關(guān)節(jié)必須保持屈曲狀態(tài)以使脛骨和股骨實現(xiàn)內(nèi)外旋。膝關(guān)節(jié)屈曲后，內(nèi)旋和外旋的關(guān)節(jié)運動涉及半月板與脛骨和股骨關(guān)節(jié)面之間的旋轉(zhuǎn)。