骨质疏松症可分为原发、继发和特发三种。原发骨质疏松症包括绝经后骨质疏松症及老年骨质疏松症；继发骨质疏松症可有多种因素引起如内分泌紊乱、营养缺乏、药物应用、肝肾疾病、酒精中毒等；特发性骨质疏松症主要见于8-14岁的青少年或成人，多伴有遗传史，女性多于男性，妇女妊娠及哺乳期所发生的骨质疏松也可列入此。所谓原发骨质疏松症是指单位体积内骨量减少、骨组织显微结构退化（松质骨骨小梁变细、断裂、数量减少、皮质骨多孔、变薄），以致骨脆性增高及骨折危险性增加的一种全身性疾病。临床表现为骨密度（BMD）降低，骨皮质变薄、骨髓腔增宽骨小梁变少，易于折断。尽管骨质疏松症有许多发病原因，但归根结底是由于骨重建过程（骨吸收与骨形成之间达到平衡的过程）失衡的结果。骨重建分三个阶段：（1）破骨细胞吸附在骨表面吸收少量骨形成凹陷。（2）成骨细胞进入凹陷形成新骨。（3）骨基质矿化，新形成的骨与吸收的骨相当。若被破骨细胞吸收的凹陷未被新骨添满，新生骨量少于被吸收骨量即发生负平衡，从而导致骨总量的丢失，引起骨质疏松症。
雌激素与成骨细胞内的受体结合后，促使其分泌胶原酶、释放细胞因子及生长因子等进行骨重建；作用于破骨细胞则抑制其溶酶体的活性，抑制骨吸收，并抑制其在切片上产生凹陷的能力；另外，当雌激素缺乏时，骨骼对甲状旁腺素敏感性增加，加速了骨吸收；同时降钙素合成减少，而降钙素可通过作用于破骨细胞上降钙素受体来抑制破骨细胞的活性，从而减少骨吸收，也可作用于成骨细胞促进骨形成。雌激素对于成骨有重要作用，绝经后和切除卵巢的妇女体内雌激素水平降低，骨转换增加，骨丢失加速，发生骨质疏松和骨折的危险增加。在影响骨量的诸多因素中，雌激素缺乏是骨量丢失的最重要原因，绝经后妇女雌激素替代治疗可预防骨量减少。体外实验证实，17-β雌二醇可使各种成骨细胞培养系中碱性磷酸酶活性增强，并诱导I型胶原合成，对正常动物给予大剂量雌激素亦可促进骨形成。雌激素缺乏时，骨代谢转换亢进，骨吸收超过骨形成，使血清中白细胞介素1,6（IL-1, IL-6），肿瘤坏死因子β（TNF-β）增加，IL-1，IL-6均可刺激破骨细胞前体细胞的生成和分化，并使破骨细胞活性增加而促进骨吸收，TNF-β是骨吸收诱导剂。雌激素通过受体发挥生物效应，抑制这些细胞因子的产生，防止骨量减少。流行病学资料表明：少部分绝经前妇女亦可发生骨质疏松，体内雌激素水平高低与骨质疏松的发生并无相关性[33]，其骨质疏松的发生可能与ER改变有关。动物实验发现：大鼠ER基因外显子2破坏后，致使ER基因剔除，ER基因剔除后雌鼠和雄鼠BMD均降低20%-50%。这表明ER在骨质疏松发生中有重要作用，ER基因突变可导致BMD降低，ER基因突变可能是某些患者发生骨质疏松的遗传学基础。
