มีหลายทฤษฎีที่กล่าวเสนอขึ้นเพื่ออธิบายว่ากระดูกวิวัฒนาการมาเป็นโครงสร้างในสัตว์มีกระดูกสันหลังได้อย่างไร แนวความคิดหนึ่งที่เป็นที่นิยมกล่าวว่ากระดูกวิวัฒนาการมาจากเนื้อเยื่อซึ่งวิวัฒนาการเพื่อเก็บสะสมแร่ธาตุ จากแบบจำลองดังกล่าว แร่ธาตุเช่นแคลเซียมถูกสะสมไว้ในกระดูกอ่อน และกระดูกเป็นการปรับตัวโดยกระบวนการสร้างเนื้อกระดูกของกระดูกอ่อน[3] อย่างไรก็ตาม ความเป็นไปได้อื่นๆ กล่าวว่าเนื้อเยื่อกระดูกวิวัฒนาการขึ้นมาเพื่อเป็นตัวกั้นออสโมติก หรือเพื่อเป็นโครงสร้างที่ใช้ป้องกัน