Există două moduri de clasificare a materialului de înlocuire a osului pentru grefele osoase: sintetic și natural. Substitutul de grefă osoasă sintetică este de obicei realizat dintr-un astfel de material precum fosfat de calciu sau sulfat de calciu. Substitutul osos obținut în mod natural provine de obicei fie dintr-o autogrefă, în care donatorul și primitorul sunt același individ, fie dintr-o alogrefă, care utilizează os cadaver. Substitutul osos natural poate proveni și dintr-o xenogrefă, care utilizează un donator animal, de obicei o vacă.
Înlocuitorii grefei osoase pot fi, de asemenea, clasificați în funcție de modul în care un material se grefează pe osul existent. Substitutul osos care prezintă proprietăți osteoconductoare, de exemplu, este poros și permite osului nativ să crească pe substitutul osos ca un cadru pentru creșterea osului nou. Inlocuitorii osos osteoconductivi includ sulfatul de calciu, cunoscut mai frecvent sub numele de ipsos de Paris; ceramică cu fosfat de calciu; și ceramică coralină poroasă, care este realizată din coral.
Pe de altă parte, materialele osteoinductoare stimulează celulele să formeze noi osteoblasti, care devin os nou. Matricea osoasă demineralizată este un tip de material osteoinductiv care este făcut din proteine în creștere care au fost extrase din osul uman pentru a fi utilizate într-o grefă osoasă. Această substanță nu are suficientă structură pentru a fi utilizată ca înlocuitor de grefă osoasă singură și este utilizată în mod obișnuit împreună cu un alt material de înlocuire a grefei osoase. Mulți înlocuitori osoși combină proprietăți osteoconductoare și osteoinductoare, care teoretic contribuie la o grefă osoasă cu creștere mai rapidă și mai puternică.
Timp de mulți ani, autogrefa osoasă a fost cel mai comun tip de grefă osoasă. Procedurile de autogrefă au câteva dezavantaje față de osul sintetic. În primul rând, există doar o cantitate limitată de os donator disponibil. De asemenea, odată ce grefa este efectuată, există riscul de durere, care poate fi cronică, la locul donor.
Grefarea osoasă este frecventă în chirurgia orală pentru a înlocui osul pierdut din cauza cariilor sau în timpul extracției dentare. Înlocuirea osului lipsă creează o bază pentru implanturile dentare. În ciuda dezavantajelor, procedurile de autogrefă au cele mai mari rate de succes la aceste tipuri de grefe. Osul donatorului este prelevat din gură pentru acest tip de intervenție chirurgicală orală sau din osul șoldului dacă nu este recomandabil să se preleze os din gură.
Substitutul osos alogrefă este recoltat din cadavre, permițând o alternativă naturală la autogrefa fără problemele asociate cu prelevarea propriului os al pacientului. Această opțiune necesită, de asemenea, o singură intervenție chirurgicală asupra pacientului, mai degrabă decât să aibă o intervenție chirurgicală pentru a îndepărta osul și o a doua pentru al grefa. Din păcate, osul alogrefă nu crește la fel de bine ca grefele osoase autogrefe și rata de eșec este destul de mare, în special în grefele osoase de fuziune spinală.