髌骨的稳定性主要受到两种因素的影响：静力因素和动力因素。
静力因素主要包括髌韧带、内、外侧支持韧带、髂胫束以及股骨内、外髁。髌韧带的主要作用是限制髌骨向上移动，内、外侧支持韧带则负责防止髌骨侧方移位，而髂胫束则加固髌骨的外上方。这种结构使髌骨外侧的限制机制更强。在膝关节伸直且股四头肌放松时，髌骨会自然向外偏移。滑车沟的内、外侧壁有防止髌骨侧方滑移的功能，当滑车沟角增大，沟槽变浅或股骨髁发育不良时，髌骨的这种稳定性会减弱，容易发生脱位。正常情况下，髌骨的纵轴长度与髌腱长度接近相等，但若髌腱过长，形成髌骨高位，也会增加髌骨不稳定的概率。
动力因素主要指股四头肌的作用。股内侧肌的斜头肌纤维附着在髌骨内缘，收缩时会向内牵拉髌骨，这是保持髌骨稳定的动力来源。Q角，即股四头肌与胫骨之间的角度，正常值为5°至10°。当Q角超过15°，股四头肌收缩时会产生使髌骨向外移动的力量。Q角增大，向外牵拉髌骨的力量也随之增加，导致髌骨稳定性逐渐下降。
髌骨不稳定(unstable patella)是前膝疼的常见原因，是髌股关节常见的疾病，是髌骨软骨软化或髌股关节骨关节炎的重要病因。生物力学及影像学技术的进步，以及临床检测手段的多样化，使人们逐渐认识到：髌股关节退行性改变多由于髌股关节适合不良或髌骨力线不正造成的髌骨不稳所致，如髌骨偏移、髌骨倾斜、髌骨高位、髌骨半脱位等。