正常な骨密度は腫瘍による骨転移の有無とは直接関係なく、通常、骨密度は低下する。 骨密度は骨質の重要なマーカーであり、通常、骨折のリスクを予測できる骨粗鬆症の程度を反映するために用いられる。 悪性腫瘍が骨転移を起こすと、腫瘍細胞は破骨細胞の働きを亢進させ、骨再建の障害や骨量の減少につながる。 腫瘍細胞から分泌される腫瘍因子や炎症因子は破骨細胞の活性を亢進させ、骨形成を阻害し、骨吸収を亢進させるため、骨粗鬆症につながりやすい。 さらに、腫瘍の骨転移がある患者が化学療法薬を使用すると、骨吸収が亢進し、骨形成が減少し、骨再建のバランスが崩れる。