연골(cartilage)은 다른 결합조직과 같이 결합조직세포와 세포외기질로 구성되어 있지만, 고유결합조직과는 달리 단단하면서도 어느 정도 유연성이 있는 기질을 함유한 특수한 결합조직이다. 연골의 결합조직세포는 대부분 연골세포(cartilage cell or chondrocyte) 한가지로 구성되어 있으며 이들은 연골기질 안의 빈 공간인 연골소강(lacuna)에 위치해 있다.

세포외기질은 섬유(fibers)와 무형질(ground substance)로 나누어지며, 섬유성분은 대부분 II형 아교질(type II collagen, II형 콜라젠)로 구성되어 있으나, 일부 연골에는 탄력섬유(elastic fiber)가 풍부하게 있으며, 무형질은 주로 황산화글라이코스아미노글라이칸(sulfated glycosaminoglycan)으로 구성되어 있는 단백당(proteoglycan)이 주성분을 이루고 있다. 연골기질에서는 많은 수의 단백당 분자가 글라이코스아미노글라이칸의 하나인 하이알루론산(hyaluronic acid)에 연결단백질(link protein)에 의해 연결되어 거대분자(macromolecule)를 이룬다. 이 거대분자는 아교섬유(collagen fiber)와도 결합되어 있다. 단백당 분자는 무형질의 당단백질(glycoprotein)인 콘드로넥틴(chondronectin)에 의해 아교섬유에 부착되어 있다.

연골은 연골기질을 구성하는 섬유의 종류와 특성에 따라서 유리연골(hyaline cartilage), 탄력연골(elastic cartilage) 및 섬유연골(fibrous cartilage)로 분류한다.

유리연골은 주로 II형 아교질을 함유하고 있으며, 가장 흔한 종류의 연골이다. II형 아교질은 대부분 미세원섬유(microfibrils)의 형태로 나타나며 무형질의 주성분인 단백당과 굴절율(refractory index)이 거의 같기 때문에 섬유성분과 무형질은 균일한 물질로 관찰된다.

탄력연골의 기본 구조는 유리연골과 동일하지만 기질 내에 탄력섬유가 풍부하다는 점에서 유리연골과 구별된다.

섬유연골은 다른 연골에 비해 무형질이 적으며, 아교섬유가 많고 이들 섬유는 대부분 일정한 방향으로 배열되어 있다. 섬유연골을 구성하는 아교섬유의 아교질은 I형 아교질이다.

유리연골은 뼈의 관절면(articular surface), 늑연골(costal cartilage), 기관(trachea), 기관지(bronchus) 후두연골(laryngeal cartilage) 등에서 관찰된다. 탄력연골은 외이(external ear)와 후두덮개(epiglottis) 및 일부 후두연골을 구성하며, 섬유연골은 척추사이원반(intervertebral disc) 치골섬유연골결합(symphysis pubis) 등에 존재한다.

다른 결합조직과는 다른 연골만의 뚜렷한 특징은 혈관, 림프관, 신경 등이 존재하지 않는다는 점이며, 특히 혈관이 없기 때문에 연골조직의 영양 공급은 기질의 수분을 통한 확산에 의해 일어난다.

연골의 제일 바깥 층은 연골막(perichondrium)에 의해 둘러싸여져 있다. 연골의 성장은 내부에서는 간질성장(interstitial growth), 표면 쪽에서는 부가성장(appositional growth)의 두 가지 방법으로 일어난다. 연골의 기질이 단단하기 때문에 연골 내부의 연골세포가 분열할 경우 가까운 곳에 모여 있게 된다. 이를 동형세포집단(isogenic cell group)이라고 한다. 섬유연골에서 동형세포집단은 아교섬유의 방향을 따라 세포로 줄을 지어 있다.

연골은 배자기에 중배엽에서 형성되기 시작한다. 중배엽의 중간엽세포(mesen- chymal cell)는 연골모세포(chondroblast)로 분화하며 이 세포는 II형 아교질과 콘드로넥틴 등 기질 성분을 분비한다. 연골은 비교적 단단하고 빨리 자라므로 배자(embryo)의 뼈대구조를 형성하기에 적당한 구조이다.

대부분의 뼈조직(bony tissue)은 연골로 구성된 뼈대의 모형(cartilage model)이 만들어진 후, 괴사한 연골조직에 의해 생긴 공간에 뼈발생싹(osteogenic bud)과 혈관이 들어와 증식하여 발생된다. 장골의 성장도 뼈끝판(epiphyseal plate)에 있는 연골의 성장에 의해 주도된다. 뼈끝판의 연골이 뼈조직으로 바뀌게 되면 뼈의 길이 성장은 더 이상 일어나지 않는다.

어른의 경우에도 연골막에는 중간엽세포(mesenchymal cell)가 있으며 때에 따라 연골모세포로 분화할 수도 있다.