膝関節を構成する３つの骨（大腿骨、脛骨、膝蓋骨）の形や変形の程度を観察します。
また、膝関節の隙間の開き具合から軟骨の磨耗の程度も推定します。
変形性膝関節症の診断と病期（びょうき：進行の程度）はこのレントゲン検査より判断します。
関節液の検査
ひざに水がたまっているときは関節液を注射器で抜いて調べることもあります。
慢性関節リウマチ、痛風、半月板や靱帯の損傷、などの判断や、細菌感染、関節破壊があるかなどを調べます。
関節鏡検査
膝痛の原因にほかの病気が考えられる場合などに行われます。慢性関節リウマチや痛風などの全身疾患との判別などを行います。