Ilmu fisiologi sering mempelajari fungsi berbagai bagian tubuh atau sistem organ makhluk hidup. Dalam terang ini, fisiologi sistem kerangka dapat disebutkan dalam lima kata: bentuk, dukungan, perlindungan, penyimpanan, dan gerakan. Fungsi-fungsi tersebut berlaku baik pada tubuh manusia maupun hampir semua hewan yang dikategorikan sebagai vertebrata. Seringkali, fisiologi sistem kerangka tubuh manusia dipelajari dengan menganalisis sistem kerangka hewan yang berbeda dan sebaliknya, karena kedua struktur kerangka biasanya homolog, atau memiliki struktur yang sama.
Salah satu fungsi penting dari sistem kerangka adalah menopang dan memberi bentuk pada tubuh, seperti bangunan dan rumah yang pada awalnya dibangun dengan kerangka logam atau kayu untuk membentuk bentuk akhir struktur. Misalnya, tengkorak yang terdiri dari lebih dari 20 tulang sangat penting karena membentuk mata, hidung, dan kepala secara keseluruhan. Tanpa itu, kepala manusia dan hewan akan terlihat sangat tidak beraturan dan cacat. Begitu pula dengan bagian tubuh lainnya; tanpa komposisi keras dan kaku dari sistem kerangka, tubuh manusia dan hewan tidak akan memiliki bentuk yang pasti yang menciptakan perbedaan dari masing-masing spesies.
Fisiologi pembentukan sistem kerangka juga berjalan beriringan dengan memberi dukungan, membantu tubuh memikul beratnya. Dalam tubuh manusia, tulang belakang atau tulang belakang yang mengalir di daerah punggung adalah tulang yang membawa sebagian besar berat tubuh dan menahan tubuh dalam posisi tegak. Mungkin juga bukan kebetulan bahwa tulang paha atau tulang paha adalah tulang terbesar di antara kebanyakan hewan termasuk manusia, karena bobot dan ukurannya yang lebih berat membantu menopang tubuh bagian atas, terutama saat tubuh sedang bergerak.
Melindungi organ vital juga merupakan fungsi penting lain dari kerangka. Ini dapat dilihat pada tengkorak yang menutupi mata, telinga, dan yang terpenting, otak. Tulang rusuk, di sisi lain, bertindak seperti perisai untuk paru-paru, jantung, dan pembuluh darah besar yang terhubung dengannya. Bahkan tulang belakang adalah contoh fisiologi pelindung sistem kerangka karena mengandung sumsum tulang belakang, bagian yang sangat vital dari sistem saraf. Tulang juga bertindak sebagai sistem penyimpanan untuk banyak mineral penting seperti kalsium dan zat besi, serta sel darah baru yang dibuat setiap hari di dalam sumsum tulang.
Fisiologi sistem kerangka juga memungkinkan tubuh untuk bergerak dengan rentang gerakan yang berbeda. Ini karena tulang memiliki persendian di kedua ujungnya yang menghubungkan tulang satu sama lain, tetapi tetap membiarkannya berputar dan berputar ke arah yang berbeda. Sistem kerangka sering dibantu oleh sistem otot dan dikendalikan oleh sistem saraf.