膝关节囊周围有韧带起加强稳定作用。前下方为髌韧带，是股四头肌的延续，止于胫骨结节，可伸膝。在膝关节内侧有内侧副韧带，起自股骨内上髁，止于胫骨内侧髁的内侧缘，宽而扁，其纤维与关节囊融合在一起。膝关节外侧有外侧副韧带，起于股骨外上髁，止于腓骨小头，呈圆索状，纤维与关节囊之间被脂肪组织隔开。侧副韧带的主要功能是加强关节侧方的稳定性。屈膝时韧带松弛，伸膝时韧带拉紧，有限制小腿旋转的作用，关节囊内有前后交叉韧带和内外侧半月板。交叉韧带使股骨和胫骨紧密相连，限制胫骨向前、向后移位。半月板外缘厚，与关节囊相连，内缘薄，游离于关节腔内。半月板能起到弹性垫的作用，可加深关节窝的凹度，改善关节面形状，使股骨和胫骨关节面更加适应，增强关节的稳定性，并防止关节面的软骨受损。
