Con il termine "biomateriale" si intende un materiale dotato di caratteristiche di biocompatibilità: è la capacità di un materiale di produrre una risposta nell'organismo ospite congruente con le finalità d'uso del materiale stesso.Ciascun biomateriale, prima di passare alla fase di utilizzo clinico, deve dimostrare attraverso test su colture cellulari e test in vivo di non possedere caratteristiche di citotossicità e mutagenicità.I biomateriali principalmente utilizzati in ambito protesico possono essere suddivisi in tre gruppi: Biomateriali metallici: leghe a base di ferro, di cobalto o titanio. Biomateriali polimerici: polimetilmetacrilato (PMMA comunemente definito cemento acrilico), polietilene ad altissimo peso molecolare (UHMWPE) Biomateriali ceramici: ossidi metallici (allumina e Zirconia), ossidi complessi (idrossiapatite di sintesi).L'utilizzo del PMMA come meccanismo di ancoraggio delle componenti protesiche al tessuto osseo è stato il fondamento della moderna chirurgia protesica ortopedica.Il PMMA non è un collante, e l'ancoraggio si realizza attraverso il riempimento delle irregolarità dell'osso.Il polietilene è un polimero dell'etilene, le sue caratteristiche meccaniche sono legate al peso molecolare (catene polimeriche con peso di circa 4x1000.000). Il polietilene ad altissimo peso molecolare è dotato di elevata resistenza all'usura e all'abrasione: tali proprietà lo rendono ampliamente utilizzato per la produzione di superfici protesiche articolari, nelle quali il movimento si realizza tra superfici in UHMWPE e componenti metalliche (leghe di cobalto) o ceramiche.Il problema "storico" del polietilene è la formazione di detriti da usura abrasiva, che tramite una reazione infiammatoria tipo macrofagica da corpo estraneo provocano osteolisi dell'osso periprotesico. L'osteolisi porta a lungo termine alla mobilizzazione e al fallimento della protesi. Ad oggi è stato sviluppato un polietilene reticolato (crosslinked) che ha una resistenza all'abrasione maggiore rispetto all'UHMWPE convenzionale. L'ultima frontiera in termini di sviluppo del polietilene è l'aggiunta di antiossidanti (vitamina E) durante la preparazione del materiale. Perché un difetto del polietilene è di venire danneggiato dall'ossidazione conseguente all'irradiazione usata 57 per la sterilizzazione in presenza di ossigeno (ora non si sterilizza più in presenza di ossigeno, ma con ossido di etilene).Nel caso delle protesi articolari ortopediche vengono impiegati diversi biomateriali a seconda delle diverse esigenze. Schematicamente le componenti protesiche possono essere suddivise in una porzione articolare, e in una porzione di ancoraggio al segmento osseo.-Le porzioni articolari devono essere realizzate utilizzando materiali con un basso coefficiente d'attrito e, quindi, un'elevata resistenza all'usura.Gli accoppiamenti utilizzati sono i seguenti:Inserto acetabolare: Testa femorale UHMWPE CrCoMo  UHMWPE Ceramica  Ceramica Ceramica  CrCoMo CrCoMo-Le porzioni di ancoraggio devono provvedere appunto all'ancoraggio osseo, stabile e duraturo, delle porzioni articolari.In base alle modalità di ancoraggio le protesi vengono suddivise in due gruppi: Cementate, ovvero ancorate al tessuto osseo per interposizione di polimetilmetacrilato  Non cementate, a "press-fit".Le componenti protesiche cementate vengono più frequentemente realizzate con biomateriali caratterizzati da elevata resistenza alla fatica (leghe di Fe o di Co), mentre non è necessaria una elevata affinità al tessuto osseo: infatti per l'interposizione di PMMA queste componenti non vengono in diretto contatto con il tessuto osseo.Nelle componenti protesiche non cementate, l'ancoraggio è legato alla forma dell'impianto e al fatto che tali componenti vengono inserite a pressione nell'osso.Poiché tali componenti vengono a contatto diretto con l'osso è necessario che siano realizzate con materiali altamente biocompatibili, capaci di guidare la formazione di tessuto osseo (osteoconduttivi): le leghe di titanio sono quelle più comunemente utilizzate a tale scopo, mentre in virtù della capacità osteoconduttiva, l'idrossiapatite è diffusamente utilizzata come rivestimento di componenti protesiche.