氨基葡萄糖是软骨基质中合成蛋白聚糖所必需的重要成分。蛋白聚糖可以通过抑制胶原纤维的拉伸力来使关节软骨具有吸收冲击力的功能。在关节退行性疾病的早期，聚集葡萄聚糖的生物合成是增加的；在疾病的后期，则相反。由此导致软骨的弹性不断减弱并逐渐出现关节炎的诸多症状。氨基单糖可刺激软骨细胞产生具有正常多聚体结构的糖蛋白，抑制一些可损害关节软骨的酶（如胶原酶），防止皮质激素及某些非甾体抗炎药物对软骨细胞的损害及减少损伤细胞的内毒素因子的释放。在关节炎的发展进程中，补充外源性的氨基葡萄糖可能起到有益的作用。在体外试验中，如果补充了氨基葡萄糖，形成软骨的多形细胞就可以合成更多的聚集葡萄聚糖。在关节炎的动物模型中，氨基葡萄糖也具有抗氧化作用，抑制损伤细胞的超氧化物自由基的产生。通过上述途径，氨基葡萄糖发挥直接抗炎作用，可缓解骨关节炎的疼痛症状，改善关节功能，并可阻止骨关节炎病程的发展。