骨骼的生物標志物（或骨轉換標志物）是一類源于骨基質或骨細胞的代謝指標，對評估和治療骨質疏松癥具有重要的診斷意義，骨標患物不僅可以用來監控骨質疏松癥患者治療的時效性和療效，還可以用于預測骨折的風險。國際骨質疏松癥基金會（International Osteoporosls Foundation，IOF）已發表導則推薦使用骨標志物。
| 骨標志物 | 類型 | 臨床應用 | |
|---|---|---|---|
| PTH | 甲狀旁腺激素 | 與鈣利用相關 | 與維生素D結合反應鈣水平 |
| β-crosslaps | 膠原纖維降解產物 | 骨重吸收標志物 | 抗重吸收治療監測、預測絕經后婦女的骨折風險 |
| Osteocalcin | 骨鈣素 | 骨轉換標志物 | 抗重吸收治療監測 |
PTH在甲狀旁腺中形成后分泌進入血液循環。完整的PTH分子為一多肽鏈，含有84個氨基酸，分子量為9，500道爾頓。
PTH的N端片段具有生物學活性，半衰期只有幾分鐘。選擇性地測定PTH的其余片段可以直接反應甲狀旁腺的分泌活性。
PTH與維生素D及鈣一起，參與肌體內鈣的代謝及參與骨骼的鈣的磷酸化，通過小腸中對鈣的吸收以及腎臟的排泄，可以調節體內血鈣的濃度，穩定的血鈣水平是由PTH及鈣的相互作用來維系的。PTH的分泌受到高濃度血鈣的抑制及低濃度血鈣的刺激。
甲狀旁腺功能紊亂會導致PTH分泌失常，使血鈣濃度升高或降低，產生高鈣血癥及低鈣血癥。
甲狀旁腺機能亢進導致PTH分泌增加，應首先考慮甲狀旁腺腫瘤，其次鈣水平的降低可以導致其他病理過程（如VD的缺乏）。
大于90%的有機骨基質是由Ⅰ型膠原構成的，在骨骼中優先合成它調節骨骼中的基礎物質的合成及分解代謝。在正常的骨代謝過程中，成熟的Ⅰ型膠原降解成為小片段然后進入血液，并且通過腎臟排泄。
通過測定骨吸收的標志物，可以發現骨代謝的活性。在生理及病理上，提高骨的吸收率，Ⅰ型膠原降解增高，導致循環中的膠原降解片段水平增高。
尤其是升高的片段為C末端的氨基酸片段時。當骨齡增大時，α精氨酸轉化為β-精氨酸。這種同分異構化的多肽端對于骨骼中Ⅰ型膠原的降解具有特異性。
當這種同分異構化的多肽段在血液中增加時，說明骨骼吸收增加，當接受吸收抑制治療時，其水平恢復正常。
測定血清中的這種C末端的肽段有助于指示對骨質疏松癥進行抗吸收治療的有效性，并且在幾周之后就能檢測出這種改變。
骨鈣素是骨基質中最重要的非膠原蛋白，是骨特異性的，依賴于維生素K的鈣結合蛋白。它包含49個氨基酸，分子量約為5,800道爾頓。它包含至少3種ν-碳氧谷氨酸殘基。
在骨合成過程中，骨鈣素是由成骨細胞產生的。它的生成依靠于維生素K，并受到VD3的刺激。當從成骨細胞中釋放后，骨鈣素不僅被吸收進入骨基質，而且進入血流。同樣，血清中骨鈣素的水平與不同骨代謝紊亂中骨轉化相關。尤其是骨質疏松癥及一期及二期甲狀旁腺亢進癥時。骨鈣素是一種重要的骨轉化的標志物。同時，骨鈣素的測定對于指導抗吸收治療（骨質疏松癥或高鈣血癥時）具有重要意義。但是完整的骨鈣素（1-49氨基酸序列）和其N端片段（1-43）均在血中出現。由于42與43氨基酸之間易于斷裂，所以完整的骨鈣素不穩定，N端片段更穩定。
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