正常膝關節含有少量關節液，內含高濃度玻尿酸，以滋潤關節軟骨，讓關節活動時得以減少磨擦，緩衝避震，達到保護關節的效果。膝部骨關節炎病患的關節液會減少，不能正常滋潤關節軟骨；關節液成分改變，黏稠度變低，因此有些學者主張補充關節液成分來治療；目前廣泛採用直接注射玻尿酸到關節內以改善關節液的黏稠度，減輕關節症狀。  

多年來，醫界看法不一，有些文獻證實注射玻尿酸會使病患症狀緩解；但另有文獻提出負面觀點，認為玻尿酸只能輕微減輕症狀，甚至會而引起不良反應。

2012 年 6 月的 Ann Intern Med.電子搶先報導中，瑞士、義大利和英國學者 Ru-tjes AW, Jüni P, da Costa BR, Trelle S, Nüesch E, Reichenbach S等共同發表有關注射膝關節玻尿酸的臨床療效之系統性文獻回顧和統合分析；以評估注射膝關節內玻尿酸的利弊得失。

結果顯示，共有71項臨床試驗（9,617 位病患）顯示注射玻尿酸具有中度減輕疼痛的效果；18 項臨床試驗（5,094 位病患）採用雙盲方式評估成果，結果顯示無臨床效果；6 項研究試驗（811 位病患）顯示注射玻尿酸會加重膝關節症狀者比對照組增高51％，但並未達統計意義；此外，14 項研究試驗（3,667 位病患）出現不良反應比對照組增高 41％，如膝部灼熱感、疼痛和腫脹等，嚴重時甚至影響關節活動。

但作者指出，本研究的限制為臨床試驗的品質普遍較差，且安全性資料通常未在論文中被報告；可見膝關節退化性關節炎的病患在注射玻尿酸後，對病患的利益很小，且會增高發生嚴重不良反應的風險。

雖然如此，目前新劑型與高分子量可減少注射次數，增加便利性，令膝關節注射玻尿酸的療法非常普及；但這種治療只能治標，即只減輕、緩解關節症狀，並未真正治療關節炎的軟骨病變。

鑑於關節注射玻尿酸劑有多種廠家，其製程、物化性質、分子量、黏稠度等各有不同，且病患的病情不一，因此注射的效果也有不同，先前不當濫用玻尿酸注射的情形相當普遍，在注射前應多考量。
目前一般先採用藥物保守治療，若 6 個月後仍未見改善時，才評估注射玻尿酸，嚴重骨關節炎病患若軟骨已完全磨損，應考量置換人工關節，不宜注射玻尿酸。