O tecido cartilaginoso é abundante em matriz, sendo somente 5% do volume tecidual composto por células. A MEC desse tecido apresenta certa maleabilidade e firmeza devido a presença de glicosaminoglicanos, fibras de colágeno tipo II e proteoglicanos hidratados. Por ser um tecido sem vascularização, a composição da matriz precisa ser preservada, uma vez que possibilita a difusão de nutrientes dos vasos para os condrócitos dispersos no tecido.

Os tipos de cartilagem destoam de acordo com suas características físicas e mecânicas, e são divididos em três:

1. Cartilagem hialina: possui aparência cristalina, e tem várias lacunas de condrócitos no meio da matriz. Devido à hidratação alta desse tecido, ele apresenta uma superfície de baixo atrito e é capaz de lubrificar as articulações. De 60 a 80%  do volume do tecido é composto de água intercelular. A MEC dessa cartilagem apresenta três classes de moléculas:

• colágeno: a principal molécula da matriz é o colágeno. As fibrilas do tipo II são mais abundantes, corresponde a 80% das fibrilas de colágeno presentes, seguida pelo tipo IX e XI, com 15%. E o restante é composto por moléculas do tipo III, VI, X, XII e XIV.
• Proteoglicanos: moléculas fundamentais da cartilagem hialina, e contem três tipos de glicosaminoglicanos: ácido hialurônico, sulfato de condroitina e sulfato de queratano. A grande quantidade de cadeias de sulfato ligadas a molécula, ela é eletricamente negativa e, portanto, têm afinidade com água.
• glicoproteínas multiadesivas: intermedeiam a interação entre as moléculas da matriz com os condrócitos, de modo a manter os dois elementos aderidos, a partir de proteínas como a ancorina CII.

A matriz é altamente hidratada para permitir a difusão de moléculas da MEC para dentro dos condrócitos ou o caminho oposto. O tecido cartilaginoso hialino sofre constantes renovações a medida que ele é desgastado, sendo os condrócitos as células responsáveis por detectar a situação da matriz e corrigir caso haja alterações na estrutura da matriz.  Isso é feito pela responsividade dos condrócitos aos sinais químicos, mecânicos e elétricos liberados na MEC quando há pressão aplicada sobre a cartilagem.

Os condrócitos estão agrupados dentro desse tecido em grupos isógenos. Esses grupos são formados por condrócitos recém divididos ou condroblastos, e a medida que eles produzem e secretam  MEC esses grupos e as células se dispersam. Além disso elas podem secretar moléculas que degradam a matriz, metaloproteinases, para que possam crescer e dividir para formar novos grupos. Essas células secretam não somente o colágeno como os proteoglicanos e todos os glicosaminoglicanos presentes no tecido.

Devido a composição desigual da matriz, ela pode ser dividida em três :

• matriz capsular: circunda os condrócitos intimamente. É uma área de alta concentração de substância fundamental e menos colágeno tipo II, é composta por proteoglicanos sulfatados (alta hidratação) e ácido hialurônico.
• matriz territorial: circunda os grupos isógenos e estão mais afastadas dos condrócitos, apresentam também fibras colágenas tipo II aleatoriamente distribuídas.
• matriz interterritorial: mais afastada de todas, preenche os espaços entre os grupos e revestem a matriz territorial.

A cartilagem hialina é precursora dos ossos por meio do processo de ossificação endocondral. Os ossos longos se formam sobre a cartilagem, quando a maior parte da cartilagem é substituída por osso, uma porção remanescente permite o continuo desenvolvimento ósseo, o disco epifisário, presente nos polos proximais e distais enquanto o osso estiver em crescimento.

O pericôndrio é uma estrutura que circunda a cartilagem hialina, composto por tecido conjuntivo denso não modelado, que corresponde à camada externa e a camada interna há intensa produção de novos condroblastos. No entanto, essa estrutura não existe nas cartilagens articulares, na superfície exposta e a outra está aderida ao osso. A cartilagem articular corresponde ao remanescente da cartilagem hialina que dá origem ao osso, e permanece por toda a vida adulta, mas possui renovação lenta. Ela pode ser dividida em zonas:

• zona superficial / tangencial: a zona mais distante do osso. Possui maior quantidade de fibrilas de colágeno II organizados paralelamente à superfície, e os condrócitos são mais achatados devido à pressão.
• zona intermediária: abaixo da zona superficial. Possui condrócitos esféricos, e as fibrilas estão orientadas obliquamente à superfície livre da articulação.
• zona profunda: abaixo da zona intermediária. Também possui condrócitos esféricos alinhados em colunas perpendiculares à extremidade da articulação, com fibras de colágeno entre essas colunas.
• zona calcificada: apresenta matriz calcificada e é separada da zona superior (profunda) por uma linha ondulada, a junção osteocondral ou pela linha de cemento. Abaixo dessa zona existe uma camada óssea, o osso subcondral.

1. Cartilagem elástica: além dos componentes extracelulares da cartilagem hialina, essa possui também redes de fibras elásticas constituídas por elastina. Mais do que a resistência e maleabilidade, esse tecido possui propriedades elásticas. Costuma ser encontrada sempre com um pericôndrio, e não é calcificada com o envelhecimento.
2. Fibrocartilagem: consiste na estrutura da cartilagem hialina, associada ao tecido conjuntivo denso modelado. A principal distinção desse tipo para os demais é na organização dos condrócitos, com grupos isógenos enfileirados e cercados por fibras de colágeno. Aqui, os condrócitos estão mais isolados, possuem núcleos arredondados e não há presença de pericôndrio. Pela MO é possível distinguir os condrócitos dos fibroblastos, pelos núcleos e organização no tecido. A presença desse tipo de cartilagem pressupõe a necessidade de uma resistência à pressão e forças de torção, amortecendo choques na região.

Assim como no tecido conjuntivo, a MEC da fibrocartilagem contém alta concentração de fibras colágenas tipo I, e tem alta responsividade aos estímulos mecânicos, reagindo com a secreção de mais fibras na matriz.

A formação da cartilagem hialina se dá pelos nódulos condrogênicos, a união de células mesenquimatosas ou ectomesenquimatosas. As células imediatamente adjacentes aos nódulos formam o pericôndrio.

O crescimento da cartilagem com a deposição de matriz ocorre de duas maneiras responsáveis pelo desenvolvimento global da cartilagem. 

• Crescimento aposicional: há formação de matriz na superfície da cartilagem. O pericôndrio desenvolve-se pela secreção de fibras colágenas, e os fibroblastos sofrem diferenciação para se tornarem condroblastos produtores de matriz nessa região. Assim a camada externa do pericôndrio é responsável pelo crescimento aposicional.
• Crescimento intersticial: há formação de matriz dentro da cartilagem. Os condrócitos fazem mitose dentro das lacunas, e progressivamente se separam e formam outras lacunas devido a secreção contínua de matriz.

A capacidade regenerativa da cartilagem é baixa, principalmente devido a baixa mobilidade dos condrócitos e por ser um tecido avascular. Portanto, a regeneração efetiva no tecido ocorre somente no pericôndrio, onde estão presentes células progenitoras pluripotentes capazes de reverter a lesão.

Calcificação da cartilagem hialina: a matriz extracelular da cartilagem hialina é cristalizada com fosfato e cálcio em três situações: quando a porção da cartilagem está em contato com o osso, como a zona calcificada da cartilagem articular; no processo de ossificação endocondral que ocorre com o desenvolvimento dos ossos longos no indivíduo em crescimento; e no processo de envelhecimento da cartilagem. Os condrócitos excretam os seus resíduos na matriz, e quando ela se torna calcificada, essa difusão é interrompida e as excretas metabólicas são acumuladas nos condrócitos causando sua morte. Após isso, a matriz é substituída por osso.