Szkielet osiowy obejmuje czaszkę, kręgosłup i klatkę piersiową.
Czaszka składa się z:
– mózgoczaszki chroniącej mózg (utworzona z kości czołowej, parzystych kości ciemieniowych, klinowych, skroniowych ochraniających narząd słuchu i równowagi oraz kości potylicznej z otworem potylicznym wielkim, przez który przechodzi rdzeń kręgowy),
– trzewioczaszki, chroniącej początkowe odcinki dróg pokarmowych i oddechowych oraz narząd wzroku, węchu i smaku, a ponadto uczestniczącej we wstępnej obróbce mechanicznej pokarmu (zbudowana z kości nosowej, parzystych kości łzowych i jarzmowych oraz szczęki i ruchomej żuchwy).
Czaszka łączy się z kręgosłupem za pośrednictwem stawu utworzonego przez dwa kłykcie potyliczne (wyrostki kostne kości potylicznej) oraz pierwszy kręg zwany dźwigaczem.
Kręgosłup człowieka zbudowany jest z 33 lub 34 połączonych stawowo kręgów tworzących odcinki: szyjny (7 kręgów), piersiowy (12 kręgów), lędźwiowy (5 kręgów), krzyżowy (5 kręgów) i ogonowy (guziczny) (4-5 kręgów). Między kręgami znajdują się krążki międzykręgowe (dyski), pełniące funkcję amortyzacyjną.
Kręgosłup stanowi podporę ciała oraz chroni rdzeń kręgowy. Pośrednio umożliwia połączenie szkieletu osiowego ze szkieletem kończyn. Charakteryzuje go esowaty kształt, który przybiera stopniowo po urodzeniu. Wygięcia odcinka szyjnego i lędźwiowego do przodu to lordozy. Wygięcia odcinka piersiowego i krzyżowego do tyłu to kifozy.
Klatka piersiowa zbudowana jest z 12 par żeber, 12 kręgów piersiowych oraz mostka. Spośród żeber połączonych stawowo z kręgami wyróżnia się kolejno 7 par żeber prawdziwych, połączonych z mostkiem za pomocą stawów, 3 pary żeber rzekomych zrośniętych ze sobą i mostkiem za pomocą chrząstek oraz 2 pary żeber wolnych. Klatka piersiowa stanowi ochronę serca i płuc. Ponadto mięśnie międzyżebrowe umożliwiają zmianę objętości klatki piersiowej podczas wdechów i wydechów, co ułatwia wentylację płuc.