Osteoklasten sind große Zellen mit mehr als einem Kern. Im Allgemeinen enthalten sie 5 bis 20 Kerne, können aber auch bis zu 200 Kerne haben. Sie befinden sich in Knochenvertiefungen, die etwas größer sind als der Osteoklasten selbst. Forscher glauben, dass Osteoklasten aktiv diese Löcher erzeugen, die als „Howship-Lücken“ bekannt sind.
Auf der dem Knochen benachbarten Seite des Osteoklasten befindet sich eine Reihe von Mikrovilli, die in den Knochen eindringen. Diese Grenze bildet die aktive Oberfläche der Zelle, wo sie den Knochen abbauen kann. Osteoklasten produzieren mehrere Enzyme, die es ihnen ermöglichen, Knochen zu resorbieren, aber das wichtigste ist die saure Phosphatase.
Die von Osteoklasten produzierten Enzyme sind in der Lage, anorganisches Calcium und Phosphor aus dem Knochengewebe zu entfernen. Sie können auch organisches Material wie Kollagen abbauen, das den Knochen selbst bildet. Zunächst wird der Knochen mit den Mineralien, die sich noch im Gewebe befinden, zerlegt.
Wenn ein Osteoklast Knochengewebe verdaut, verschließt er sich über einer Kerbe im Knochen. Dadurch entsteht unter der Zelle ein Bereich, der als Resorptivgrube bekannt ist. Bestimmte Enzyme, einschließlich Cathepsin K, werden in die Grube freigesetzt und lösen den Knochen in Stücke auf. Der Osteoklast nimmt Knochenstücke auf und löst sie auf.
Während dieses Prozesses werden die Mineralien Kalzium und Phosphor in speziellen, versiegelten Kompartimenten, den sogenannten Vesikeln, in den Osteoklasten eingebracht. Die Vesikel wandern durch die Zelle und werden in den Blutkreislauf abgegeben. Dieser Prozess kann verwendet werden, um den Mineralstoffspiegel im Körper zu erhöhen, da Calcium und Phosphor für viele Prozesse verwendet werden. Knochen, der keine Mineralien enthält, werden von Osteoklasten jedoch nicht resorbiert, da sich dieser Knochen in der Regel noch in der Entwicklung befindet.
Osteoblasten und Osteoklasten entstehen aus verschiedenen zellulären Prozessen. Bestimmte Proteine, wie der Makrophagen-Kolonie-stimulierende Faktor (MCSF), müssen vorhanden sein, damit sich Zellen zu Osteoklasten differenzieren können. Osteoblasten bilden diese Proteine jedoch, sodass ihre Anwesenheit für die Entwicklung von Osteoklasten notwendig ist. Ein Mangel an Genen, die für MCSF und andere Proteine kodieren, kann zu einem Mangel an Osteoklasten führen. Es kann auch zur Entwicklung von Osteopetrose führen, einer seltenen Erkrankung, bei der die Knochen härter werden.