骨髓腔主要指的是长骨髓腔，类似于竹子样的空心状，对人体的生理结构的维持有重要的作用。骨髓腔位于骨骼内，多为肱骨或股骨等较粗的长管状骨的髓腔。其他扁平骨，如骨盆、髂骨或肋骨也有骨髓腔，但腔室较小且不呈管状。胸骨、脊椎骨等骨头也存在松质骨的不规则骨，也有较多骨髓腔，但骨髓腔形状不规则。
正常情况下，骨髓腔中充满骨髓，主要作用是储存人体大量造血组织，在成年后骨髓腔内的骨髓属于黄骨髓，具有增殖、分化的能力。比如当贫血严重时，一部分黄骨髓便可以分化为红骨髓，重新具有造血功能。骨髓腔内可以产生各种细胞，如具有止血作用的血小板，杀灭细菌、病毒等病原体的白细胞，以及部分能够生产抗体的淋巴细胞。因此骨髓腔不仅是造血器官，也是免疫器官，可以参加防御、免疫和修复创伤等活动。
临床上可通过分离骨髓腔中丰富的造血干细胞，进行造血干细胞移植手术治疗多种血液疾病，如白血病、再生障碍性贫血等。如果骨髓腔发生异常，骨髓造血的能力受到破坏，骨髓造血细胞不能正常发育，便容易出现贫血以及白细胞和血小板减少等情况。