Durante el desarrollo embrionario, las células mesenquimales se condensan en áreas específicas y se diferencian para formar el sistema esquelético. Estas células mesenquimales dan origen tanto al cartílago que sirve como plantilla para la formación ósea (osificación endocondral) como a las células responsables de la propia formación ósea (osificación intramembranosa).
Durante la osificación endocondral, las células mesenquimales primero se diferencian en condrocitos, que son las células que producen y mantienen el cartílago. Luego, el modelo cartilaginoso del hueso se reemplaza gradualmente por tejido óseo mediante el proceso de osificación. En este proceso, los vasos sanguíneos y los osteoblastos (células formadoras de hueso) invaden el cartílago, descomponiéndolo y reemplazándolo con matriz ósea.
En la osificación intramembranosa, las células mesenquimales se diferencian directamente en osteoblastos sin pasar por una etapa de cartílago. Los osteoblastos secretan los componentes orgánicos de la matriz ósea, que consiste principalmente en fibras de colágeno, y luego depositan calcio y otros minerales para mineralizar la matriz, lo que da como resultado la formación de tejido óseo.
En general, el hueso se origina a partir de células mesenquimales durante el desarrollo embrionario, y su formación implica la diferenciación de estas células en condrocitos (en la osificación endocondral) u osteoblastos (en la osificación intramembranosa).