X线和CT表现病灶位于关节软骨下，呈圆形、卵圆形高密度或正常密度骨块，长径数毫米到数厘米，周围骨密度下降。随病灶进展，骨块周围形成环形软组织密度透光带，并可向所包绕的高密度或正常密度骨块不均匀渗透，形成混杂密度，透光带外周骨质亦可发生硬化，其下为容纳骨片的骨床。当骨块脱落形成关节内游离体时，原骨块所在处可留有局限性软组织或液性密度凹陷缺损，多围以高密度硬化边。
MRI表现病灶呈与关节面平行的卵圆形，T1WI呈低信号，混杂信号或正常骨髓信号，T2WI信号强度不均匀增高或仍与正常骨髓信号相似，周围为并行的肉芽组织带和（或）骨增生硬化带，前者呈更长T1、长T2信号，Gd-DTPA静脉注射后扫描呈条带状强化。骨增生硬化带在T1WI、T2WI均皮呈质样低信号，其外围尚有条状长T1、长T2信号区，系骨髓水肿所致。病变晚期，坏死病灶髓腔侧可出现明显的长T2信号线。MRI关节造影示滑膜和造影剂可渗透到坏死骨和宿主骨之间，坏死病灶表面软骨可变薄、翘起或中断分离，关节内通常伴有少量积液。MRI可观察关节软骨的断裂和缺损。依据剥脱软骨片与骨床之间交界面T2WI信号的改变可以较准确地确定病灶的稳定性。两者之间出现条状液性高信号或稍高信号都提示病灶不稳定，两者之间信号不高则是病灶稳定或愈合的可靠指征。
