Può avvenire secondo due modalità, l'ossificazione intramembranosa, o diretta, e l'ossificazione endocondrale, o indiretta. In entrambi i casi il processo di ossificazione prevede la sostituzione del tessuto mesenchimale con tessuto osseo, tramite una velocità di deposizione dello stesso superiore alla sua velocità di riassorbimento (diversamente da quello che avviene nell'adulto sano, in cui i due processi hanno la stessa velocità). Nell'ossificazione intramembranosa si ha tuttavia un passaggio diretto dal tessuto mesenchimale a quello osseo, mentre in quella endocondrale si passa attraverso una fase intermedia cartilaginea. Le ossa formatesi secondo la prima modalità sono solitamente le ossa brevi e le ossa piatte, che per questo motivo vengono chiamate "membranose"; tra queste ci sono la mandibola, la clavicola e le ossa della calotta cranica, ovvero ossa che non hanno funzione di sostegno. Le ossa formate tramite ossificazione endocondrale sono chiamate "cartilaginee" e sono generalmente le ossa lunghe, come quelle dell'arto inferiore e dell'arto superiore oppure le vertebre, ovvero ossa con funzione di sostegno.