Questo tipo di metastasi sono causate da cellule tumorali che, partendo da organi distanti, colonizzano il tessuto osseo. Per far ciò queste causano rimaneggiamento del tessuto ospite favorendo l'azione degli osteoclasti; i quali distruggendo l'osso liberano a loro volta fattori che promuovono la crescita tumorale formando così un circolo vizioso che si auto alimenta. Esistono 2 tipi di metastasi ossee: osteolitiche ed osteoaddensanti. Nelle prime prevale l'azione demolitrice osteoclastica mentre nelle seconde prevale l'azione costruttrice degli osteoblasti. Il risultato di quest'ultima azione è un osso più denso ma rimaneggiato in maniera molto disordinata e quindi più fragile. Un esempio di metastasi di quest'ultimo tipo sono quelle di carcinoma prostatico.