La cinématique articulaire du genou non prothésé est caractérisée en flexion par une rotation autour d'un axe longitudinal situé au niveau du compartiment médial, et par un déplacement postérieur du point de contact fémorotibial. L'étude in vivo de la cinématique articulaire du genou prothésé a fortement progressé par l'emploi de la fluoroscopie couplée à l'imagerie computérisée de l'implant. Ces études ont démontré que, sauf en cas de conservation des deux ligaments croisés, les implants prothétiques ne sont pas en mesure de reproduire la cinématique normale. Les prothèses à conservation du ligament croisé postérieur démontrent souvent une translation antérieure paradoxale en flexion. Les prothèses à substitution du ligament croisé postérieur, ainsi que les prothèses à plateau mobile en rotation, se rapprochent de la cinématique normale sans toutefois l'égaler.