La colonne vertébrale se compose de 32 vertèbres : 7 vertèbres cervicales, 12 vertèbres dorsales continuées par la cage thoracique, 5 vertèbres lombaires et en bas, le sacrum composé de 5 vertèbres soudées et le coccyx composé de 3 vertèbres caudales. Les vertèbres sont séparées par un disque intervertébral (ou disque) et l'ensemble est renforcé par des capsules, ligaments et muscles. Deux vertèbres, leur disque intervertébral et leurs structures afférentes forment ce qu'on appelle une unité fonctionnelle.
Une vertèbre est composée d'un corps vertébral à l'avant et d'un arc vertébral à l'arrière. Vue de haut, chaque vertèbre possède une ouverture, située entre le corps vertébral et l'arc vertébral. Si toutes les vertèbres sont placées les unes à côté des autres, ces ouvertures forment un tunnel osseux; le canal rachidien . Ce canal rachidien abrite la moelle osseuse en connexion avec le cerveau. Le cerveau est le 'centre nerveux' de notre corps, c'est là que sont rassemblées toutes les informations et c'est là que sont coordonnés tous les ordres envoyés aux différentes parties de notre corps. Sur chaque vertèbre, se trouvent deux apophyses transverses (processus transversus) dirigées vers le côté et une apophyse épineuse (processus spinosus) dirigée vers l'arrière. Ces parties de la vertèbre sont les protubérances osseuses qu'on peut sentir au milieu de la nuque et qu'on peut observer lorsqu'on se penche en avant. L'arc vertébral comprend aussi encore quatre autres protubérances qui constituent les surfaces articulaires avec la vertèbre supérieure et inférieure. Le compartiment antérieur de la colonne vertébrale en est la partie qui supporte la majeure partie du poids corporel, tandis que le compartiment postérieur dirige les mouvements de la colonne vertébrale. Le compartiment médian protège la moelle épinière vulnérable.
Dans la région de la nuque, dans laquelle la mobilité est plus importante que la stabilité, les vertèbres sont plus petites et le disque permet un mouvement important. De la troisième à la septième vertèbre cervicale comprise, se trouve, au-dessus du corps vertébral à gauche et à droite, une apophyse semi-lunaire (processus uncinatus). A ce niveau, les vertèbres supérieure et inférieure forment une articulation supplémentaire; les articulations latérales des corps vertébraux. Lorsqu'il y a arthrose de la nuque, appelée arthrose cervicale, ces articulations sont souvent atteintes.
Les vertèbres dorsales sont constituées de sorte que les côtes puissent s'y attacher. La cage thoracique constitue une protection des organes vitaux qui s'y trouvent (cœur, poumons, …).
Dans le bas du dos, l'important redevient la stabilité. Les vertèbres s'y présentent donc sous la forme de blocs solides et les disques intervertébraux y assurent une fonction importante d'absorption des chocs. Ces vertèbres contribuent à la bonne absorption des forces et du poids. Les vertèbres lombaires sont les plus grandes et les plus solides parce qu'elles se trouvent dans le bas de la colonne et sont donc les vertèbres qui doivent supporter le poids le plus important.
La coupe transversale de la colonne vertébrale montre trois courbures : une lordose au niveau du bas du dos et de la nuque et une cyphose au niveau des vertèbres dorsales. Au cours du développement embryonnaire, la courbure thoracique apparaît la première et les courbures lombaire et cervicale se développent par la suite. La forme en S de la colonne vertébrale présente plusieurs avantages par rapport à une colonne vertébrale qui serait droite. Il s'agit littéralement de blocs distincts formant une sorte de tour, ce qui lui confère une plus grande mobilité. Comme on l'a déjà dit plus avant, la partie supérieure de la colonne vertébrale bouge plus que sa partie inférieure. Un autre avantage est que les courbures de la colonne vertébrale lui confèrent aussi une plus grande force que si elle était droite. Les courbures naturelles de la colonne vertébrale sont enfin nécessaires pour absorber les chocs lorsque nous marchons et nous courons.
