A articulação artificial total do joelho é constituída por uma prótese femoral, uma prótese tibial e uma prótese patelar, composta por um côndilo femoral metálico, um pilar tibial e uma almofada tibial e uma prótese patelar feitas de polietileno de ultra-alto peso molecular. A liga de cobalto/ou titânio, que é histocompatível com o corpo humano, e o polietileno de ultra-alto peso molecular, que é resistente ao desgaste, são os dois biomateriais comummente utilizados hoje em dia nas articulações artificiais do joelho. A artroplastia total do joelho envolve a substituição da superfície gravemente danificada da articulação do joelho por uma prótese artificial incapaz de desempenhar as suas funções normais, eliminando assim a dor, corrigindo a deformidade, restaurando a estabilidade e mobilidade e melhorando a qualidade de vida. O cirurgião utiliza instrumentos especiais de precisão para cortar a superfície da articulação desgastada e depois selecciona uma prótese metálica ou de polietileno adequada para ser inserida na articulação, mais como uma substituição de superfície, dependendo do tamanho da sua articulação e da extensão do dano. A decisão de substituir a superfície articular patelofemoral é tomada pelo cirurgião na mesa operatória, dependendo da gravidade dos danos na sua superfície articular patelofemoral. Nem todas as patelas dos doentes necessitarão de uma prótese patelar. Existem dois tipos principais de fixação para articulações artificiais do joelho: cimentada e não cimentada. A fixação cimentada é actualmente a mais utilizada, e os pacientes podem estar no chão no dia seguinte à cirurgia e começar a andar após 3-4 dias.