Die Hyaluronsäure ist Hauptbestandteil derSynovia(Gelenkflüssigkeit) und wirkt als Schmiermittel bei allen Gelenkbewegungen. Sie zeichnet sich hier zusätzlich durch strukturviskose Eigenschaften aus: Ihre Viskositätverändert sich mit einwirkenden mechanischen Kräften, genauer nimmt die Viskosität ab, je stärker die Scherkräfte werden. Zudem ist sie zwar flüssig, aber durch ihre hochmolekulare Gestalt viskos genug, dass sie nicht wie Wasser aus dem Gelenk herausgepresst wird. Zudem "haftet" sie durch chemische Wechselwirkungen und die äußere Form besonders gut am Knorpel des Gelenks.

Wirken nun im Anfang einer Bewegung, zum Beispiel im Kniegelenk bei Absprung oder beim Stehen, starke Druckkräfte auf ein Gelenk, knäulen sich die Moleküle zu Kugeln zusammen und hängen wie in einem Kugellager an der Knorpeloberfläche. Wenn aber eine schnelle Scherbewegung nötig ist, so zum Beispiel beim Lauf, wird die Zähigkeit der Hyaluronsäure wegen ihrer Strukturviskosität herabgesetzt und die Reibung verringert.

Hyaluronsäurepräparate werden in arthrosegeschädigte Gelenke gespritzt, um das Gelenk zu schmieren und als „Stoßdämpfer“ zu wirken (sogenannte Viscosupplementation). Derzeit verfügbare Hyaluronsäuren unterscheiden sich in der Anzahl der notwendigen Injektionen (je nach Produkt 1, 3 oder 5 Injektionen. Ein direkter Zusammenhang zwischen der Anzahl der Injektionen und der Wirksamkeit besteht dabei nicht, so können Produkte mit weniger Injektionen durchaus wirksamer sein als Produkte mit mehr Injektionen. Sie wirken vergleichbar wie NSAR-Einnahme oder Cortison-Injektionen, jedoch war die Wirksamkeit in verschiedenen Studien unterschiedlich. Ein therapeutischer Stellenwert bei Arthrose ist nach dem Stand der Metaanalyse 2003/04 nicht sicher belegt. Die gesetzlichen Krankenkassen übernehmen die Behandlungskosten in der Regel nicht.