La diafisi dell'omero è cilindrica in sezione nella parte prossimale e assume la forma di un triangolo ad angoli smussi distalmente dove risulta più appiattita in senso antero-posteriore, possiede inoltre tre margini (anteriore, mediale e laterale) e tre facce (antero-mediale, antero-laterale e posteriore). Il margine anteriore discende dal tubercolo maggiore, contribuisce a delineare il tubercolo deltoideo ed è più marcato ed affilato nella porzione prossimale della diafisi mentre diviene smussato distalmente. Il margine laterale è poco distinguibile nella porzione prossimale della diafisi, ma inferiormente si ispessisce in un bordo affilato che discende sopra l'epicondilo laterale costituendo la cresta sopracondiloidea laterale. Il margine mediale è indistinto superiormente, nella sua porzione media è attraversato dal solco radiale (detto anche solco spirale) che decorre dalla faccia posteriore dell'omero discendendo inferiormente e lateralmente, portandosi alla faccia anteriore nella porzione distale dell'osso (da qui il suo nome alternativo). La faccia antero-laterale non presenta caratteristiche morfologiche di rilievo se non nella porzione media il tubercolo deltoideo su cui si inserisce il deltoide. La faccia antero-mediale è delimitata dai margini anteriore e mediale e in essa decorre il solco intertubercolare, ma il resto della superficie è levigato. All'incirca alla metà di questa faccia vi è il foro nutritizio principale dell'omero. La faccia posteriore è la più estesa delle tre, vi decorre per gran parte della sua lunghezza il solco radiale, su cui decorre il nervo radiale.