Kemiğin ana bileşeni, çoğunlukla kalsiyum ve fosfattan oluşan inorganik bir bileşik olan kollajen ve karbonatlı hidroksiapatit adlı lifli bir proteinin bir karışımı olan kemik matrisidir. Kalsiyum kemikleri sert ve katı hale getirir ve gerilme dayanımı sağlar.
Çocuklarda, kemiklerin uçları ve kenarları daha çok esnek kıkırdaktır ve yerine kemikler tam boyutlarına ulaştığında sert kemik matrisi kullanılır. Vücuttaki daha büyük, daha uzun kemiklerin çoğunda, hem kırmızı hem de beyaz kan hücrelerinin üretiminden sorumlu olan ilik denilen esnek bir doku çekirdeği vardır.