Osificarea intramembranoasă are loc în timpul dezvoltării mamiferelor în uter și este procesul prin care oasele plate, cum ar fi unele dintre oasele craniului și clavicula, sunt create din țesut conjunctiv. De asemenea, este procesul prin care oasele rănite se vindecă și apare atunci când oasele sunt rupte sau deteriorate pentru a reconstrui osul. De asemenea, în timpul dezvoltării embrionare are loc și osificarea endocondrală, un proces în care oasele sunt produse din cartilaj. Osificarea endocondrală are loc în dezvoltarea oaselor lungi, cum ar fi brațele și picioarele. În osificarea intramembranoasă, nu există cartilaj prezent, iar oasele se dezvoltă din alte țesuturi conjunctive.
Procesul începe cu celulele stem mezenchimale (MSC), care sunt celule care încă nu au fost diferențiate într-un anumit tip de celulă. MSC-urile se dezvoltă în osteoblaste, celule care generează țesut osos, atât țesutul intern spongios al măduvei, cât și țesutul osos compact mineralizat care înconjoară măduva. Câțiva pași au loc în timpul osificării, deoarece MSC-urile se schimbă, se diferențiază și devin tipuri specifice de celule osoase. Un proces similar are loc pentru repararea osului rupt sau deteriorat, țesutul osos dezvoltându-se din țesut membranos sau conjunctiv în același mod în care se dezvoltă în uter.
În procesul de bază, MSC-urile formează straturi de țesut conjunctiv relativ primitiv, iar altele se dezvoltă în celule producătoare de os. Celulele producătoare de oase creează apoi o matrice osoasă de calciu care în cele din urmă se adună în spicule osoase. Spiculele osoase cresc în dimensiune pe măsură ce mai multă matrice osoasă este excretată, în cele din urmă adunându-se într-o formațiune mai mare numită trabecule. Aceste structuri continuă procesul, unele construindu-se unele peste altele și în cele din urmă formând os țesut, iar alte trabecule rămân ca un țesut spongios care devine măduvă osoasă.
Oasele sau părțile de oase care se dezvoltă prin procesul de osificare intramembranoasă includ claviculele; rotula sau rotula; oasele parietale, frontale, occipitale și temporale ale craniului; și oasele maxilarului superior și inferior. În acest fel se dezvoltă și alte structuri specializate, cum ar fi carapacea unei țestoase. De asemenea, contribuie la creșterea oaselor, în special la creșterea oaselor scurte și la îngroșarea oaselor lungi pe măsură ce se dezvoltă.
Acest proces complex de dezvoltare a oaselor are loc la toate mamiferele, atât în uter, cât și atunci când este necesară repararea osului. Chiar și la alte mamifere decât oamenii, aceleași seturi de oase se formează prin osificare intramembranoasă. În unele cazuri, ca și în cazul țestoasei, animalele dezvoltă și alte oase sau structuri pe lângă oasele craniene, clavicule și alte oase plate.