L'évaluation quantitative du tissu osseux est réalisée en pratique médicale par l'absorptiométrie radiologique à double énergie. Cette mesure de densité minérale osseuse (DMO) est un déterminant important du risque fracturaire ostéoporotique. Le gain densitométrique sous traitement inhibiteur de la résorption osseuse n'explique qu'une faible partie de l'efficacité antifracturaire: 4% pour le raloxifène, 16 à 28% pour les bisphosphonates (alendronate et risédronate). Le terme de qualité osseuse recouvre des propriétés qui conditionnent la résistance mécanique: macroarchitecture (aspects géométriques), propriétés corticales, microarchitecture trabéculaire, paramètres concernant la minéralisation du tissu, le collagène, et le cristal osseux, survenue de microcracks. Tous ces éléments sont sous la dépendance du remodelage osseux et de ses modifications. À l'échelon d'une population, la baisse des marqueurs de résorption sous traitement inhibiteur a des capacités de prédiction de l'efficacité antifracturaire. La corrélation est présente en ce qui concerne l'efficacité vertébrale jusqu'à une baisse de résorption d'environ 40%, mais dans une étude sur le risédronate n'est plus présente au-delà. Les traitements de l'ostéoporose peuvent avoir un effet favorable sur la taille des os, et sur l'épaisseur corticale. Cela a été montré avec le tériparatide (PTH 1-34) qui est le seul agent anabolique osseux actuellement disponible. De façon plus surprenante, des médicaments inhibiteurs de la résorption osseuse peuvent également influencer favorablement la taille des os: par exemple le néridronate chez des adultes ayant une ostéogénèse imparfaite, les estrogènes ou l'alendronate sur le col du fémur de femmes ménopausées. Sous risédronate, puis sous alendronate, une préservation de la microarchitecture trabéculaire a été démontrée. Dans les comparaisons avec placebo, une détérioration se produit en un à trois ans sous placebo, et pas sous bisphosphonate. Le tériparatide en revanche a montré sa capacité à améliorer la microarchitecture osseuse trabéculaire, en particulier à augmenter la connectivité et à améliorer la répartition plaques-poutres. La minéralité interne du tissu trabéculaire ou cortical peut être étudiée en microradiographie ou en microscanner synchrotron. Une minéralisation secondaire trop importante ou trop durable peut être néfaste. L'augmentation de la minéralisation du tissu osseux est un des effets essentiels des inhibiteurs de la résorption osseuse, surtout des bisphosphonates. Les bisphosphonates les plus puissants utilisés sur de longues durées pourraient exercer des effets néfastes par le biais d'un excès de minéralisation. Les microcracks (ou microfissures) pourraient jouer un rôle physiologique, mais aussi un rôle délétère lorsqu'ils sont en excès, par un effet sur les ostéocytes. Il est possible qu'un excès de minéralisation favorise un tel surcroît de microcracks. Les propriétés du cristal et du collagène ont été étudiées sous divers traitements inhibiteurs de la résorption osseuse; en particulier avec le risédronate et le raloxifène, l'absence d'effet néfaste sur ces éléments a pu être démontrée. Il faut signaler enfin la survenue de quelques dizaines de cas d'ostéonécrose de la mâchoire sous bisphosphonates, en particulier les formes injectables, plutôt chez des sujets soignés pour cancer osseux, et ayant eu des soins dentaires peu de temps avant l'injection de bisphosphonates. Le mécanisme en est mal connu.