脊柱的生物力学与结构稳定性，脊柱是人体的中轴，由脊椎骨、椎间盘、椎间关节和椎旁各关节、韧带及肌肉紧密连结而成。椎管是各脊椎的椎孔连贯而成，内容脊髓。成人整个脊柱从正面观为一直线，从侧面观分为四个弯曲，颈部向前凸，胸部向后凸，腰部向前凸，骶部向后凸。
这些弯曲是适应人体直立行走的姿势，在生长发育的过程中逐步形成。初生儿脊柱是向后凸成弧形的，随着可以抬头及起坐，颈部前凸即逐步出现，胸部后凸也显得明显，等到学会行走后，颈部和腰部向前的弯曲才显著发展形成。
由于生理弯曲存在，胸椎椎间盘髓核在中央，而颈及腰椎髓核偏后。其髓核前方的纤维环比后侧强而厚，前纵韧带亦较后纵韧带强而有力，当仰头、伸腰时，椎间盘后方受挤压髓核向前移动。反之，低头、弯腰时，髓核向后推挤。如用力过度，后纵韧带和后方纤维环易发生损伤破裂而使髓核发生突出，尤其在椎间盘已有退变的基础上更易发生椎间盘突出。
脊柱屈曲的最初50°60°主要发生在腰段，随后骨盆前倾可提供进一步屈曲。躯干侧屈活动位于胸段与腰段脊柱。颈椎和上胸椎侧屈时伴有旋转，棘突转向侧屈的凸侧；腰段则相反，侧屈时棘突转向侧屈的凹侧。脊柱具有内源性稳定和外源性稳定，前者靠椎间盘和韧带，后者靠有关肌肉，特别是胸腹肌。内源性稳定是：椎间盘髓核内的压应力使相邻椎体分开，而纤维环及其周围韧带在抵抗髓核的分离压应力情况下，使椎体靠拢，这两种不同方向的作用力，使脊柱得到较大的稳定性。