一、软骨素对关节软骨的保护作用
（一）促进软骨细胞合成蛋白聚糖等成分
软骨素能够刺激软骨细胞合成蛋白聚糖，蛋白聚糖是关节软骨的重要组成部分，它可以结合大量水分，使关节软骨具备良好的抗压性和弹性。有研究表明，在体外培养软骨细胞的实验中，添加软骨素后，软骨细胞内蛋白聚糖的合成量明显增加，这有助于维持关节软骨的正常结构和功能。对于不同年龄阶段的人群，尤其是随着年龄增长，软骨细胞合成蛋白聚糖能力下降的中老年人，软骨素的这一作用尤为重要，能从源头为关节软骨的健康提供物质基础。
（二）抑制软骨降解酶活性
关节中存在一些如基质金属蛋白酶等软骨降解酶，会分解关节软骨的基质成分。软骨素可以抑制这些软骨降解酶的活性，减少关节软骨的破坏。例如，在一些关节炎动物模型研究中发现，给予软骨素干预后，关节组织中基质金属蛋白酶的活性显著降低，关节软骨的降解速度减慢。对于患有骨关节炎等关节疾病的患者，无论是年轻因运动损伤导致关节软骨面临降解风险的人群，还是老年退行性骨关节炎患者，软骨素都能通过抑制软骨降解酶来保护关节软骨。
二、缓解关节疼痛的功效
（一）改善关节润滑与缓冲
由于软骨素能维持关节软骨的正常结构，使关节软骨的润滑和缓冲功能得以保障。当关节活动时，正常的关节软骨可以像“软垫”一样减少骨头之间的直接摩擦和冲击。在临床观察中，长期服用软骨素补充剂的骨关节炎患者，报告关节疼痛缓解的比例相对较高。对于经常进行高强度运动的人群，如运动员，他们的关节长期承受较大压力，软骨素有助于维持关节的良好润滑和缓冲，从而减轻运动过程中可能产生的关节疼痛；对于肥胖人群，过重的体重会增加关节负担，软骨素对关节润滑和缓冲的改善作用能缓解关节疼痛，因为肥胖人群关节软骨承受的压力更大，更需要软骨素发挥保护作用。
（二）减轻炎症相关疼痛
软骨素可能通过影响炎症相关因子来减轻关节疼痛。它可以抑制一些促炎因子的释放，降低关节局部的炎症反应。在一些关节炎患者的血液检测中发现，服用软骨素后，血液中的炎症指标如C-反应蛋白等有所下降。对于不同性别，在关节炎的发病和疼痛表现上虽有一定差异，但软骨素对减轻炎症相关疼痛的作用对男女患者都适用。对于有家族性关节疾病病史的人群，提前关注软骨素对减轻炎症相关疼痛的作用，可在一定程度上预防或缓解关节疼痛问题。
三、辅助改善关节功能
（一）增加关节活动度
随着关节软骨得到保护以及疼痛缓解，关节的活动度会逐渐改善。在康复治疗中配合软骨素使用的关节损伤患者，其关节活动范围恢复速度比单纯康复治疗的患者更快。对于儿童，如果是因先天性关节发育问题导致关节功能受限，在专业医疗指导下，软骨素辅助改善关节功能可能有一定帮助，但需严格遵循儿科安全护理原则，因为儿童处于生长发育阶段，对药物或营养补充剂的反应和成人不同；对于老年人，关节活动度下降是常见问题，软骨素有助于增加关节活动度，使老年人在日常生活中如行走、上下楼梯等活动更顺畅，提高生活自理能力。
（二）延缓关节退变进程
软骨素通过对关节软骨的保护、缓解疼痛和改善关节功能等多方面作用，能够延缓关节退变的进程。对于有早期关节退变迹象的人群，如长期从事重体力劳动且关节已有轻微磨损的人群，及时补充软骨素可以延缓关节进一步退变。不同生活方式的人群，如久坐办公室的人群，关节活动较少，软骨素对延缓关节退变能起到积极作用，因为久坐人群关节软骨的代谢相对缓慢，更需要软骨素来维持其正常状态，防止关节过早退变。