膝の関節軟骨変性によって発生する変形性膝関節症  に対して、コンドロイチンは3つのはたらき（【1】炎症抑制、【2】軟骨材料の生成促進、【3】水分保持）で膝の関節軟骨を守ると考えられています。

1. 炎症抑制

コンドロイチンは多くのヒト臨床試験において、炎症抑制や抗炎症剤利用の減少が確認されています。

2. 軟骨材料の生成促進

軟骨細胞にコンドロイチンを加えると、関節軟骨を分解する酵素の活動が低下し、関節軟骨の材料であるプロテオグリカンの生成量が増加することが確認されています。

3. 水分保持

コンドロイチンは水を磁石のように集めるはたらきと、その物流をコントロールするはたらきがあります。
この2つのはたらきによりコンドロイチンは関節にかかる圧力に応じて、水（関節液）を出し入れし、関節軟骨の柔軟性や緩衝性、表面の滑らかさを守ります。