Östrogen spielt eine wichtige Rolle beim Wachstum und der Reifung von Knochen sowie bei der Regulation des Knochenumsatzes im adulten Knochen. Während des Knochenwachstums wird Östrogen für den ordnungsgemäßen Verschluss der epiphysären Wachstumsplatten sowohl bei Frauen als auch bei Männern benötigt. Auch im jungen Skelett führt Östrogenmangel zu erhöhter Osteoklastenbildung und verstärkter Knochenresorption. In der Menopause Östrogenmangel induziert spongiöse sowie kortikalen Knochenverlust. Eine stark erhöhte Knochenresorption im spongiösen Knochen führt zu einem allgemeinen Knochenverlust und zur Zerstörung der lokalen Architektur aufgrund von Penetrationsresorption und Mikrofrakturen. Im kortikalen Knochen ist die erste Reaktion des Östrogenentzugs eine verstärkte endokortikale Resorption. Später nimmt auch die intrakortikale Porosität zu. Diese führen zu verminderter Knochenmasse, gestörter Architektur und verminderter Knochenfestigkeit. Auf zellulärer Ebene im Knochen Östrogen hemmt die Differenzierung von Osteoklasten, wodurch deren Anzahl und die Verringerung der Menge an aktiven Remodeling-Einheiten. Dieser Effekt wird wahrscheinlich durch einige Zytokine vermittelt, wobei IL-1 und IL-6 die stärksten Kandidaten sind. Östrogen reguliert die Expression von IL-6 in Knochenmarkszellen durch einen bisher unbekannten Mechanismus. Es ist immer noch ungewiss, ob die Auswirkungen von Östrogen auf Osteoblasten direkt sind oder auf das Kopplungsphänomen zwischen Knochenbildung und Resorption zurückzuführen sind.