膝关节置换术主要适用于膝关节终末期病变导致严重疼痛、活动受限，经保守治疗无效且软骨、骨质破坏不可逆的患者，核心适应症包括终末期骨关节炎、类风湿性关节炎、创伤性关节炎，以及痛风性关节炎、关节畸形等特殊情况。
终末期骨关节炎是最常见适应症，分原发性（多见于中老年人，肥胖、长期负重者风险高）与继发性（如既往关节损伤、炎症）。软骨严重磨损致关节间隙狭窄、骨质增生，疼痛随活动加重，保守治疗（药物、理疗、关节注射）无法缓解，日常生活（如行走、上下楼）受严重影响。
类风湿性关节炎为自身免疫性疾病，对称性膝关节肿痛，晨僵持续≥1小时，类风湿因子阳性，滑膜增生破坏关节结构。保守治疗（抗风湿药、理疗）难以控制进展，疼痛与畸形逐渐加重，X线显示关节间隙狭窄、骨质侵蚀，需置换阻止病情恶化并改善生活质量。
创伤性关节炎由关节骨折或脱位后关节面不平整引发，创伤后数年出现疼痛与活动受限，保守治疗（关节镜清理、药物）效果有限。年轻患者（如运动员）因创伤导致关节功能障碍，老年患者因长期负重加速磨损，X线可见关节面硬化、囊性变，需置换恢复关节稳定性与功能。
其他特殊情况包括痛风性关节炎反复发作致关节软骨与骨质破坏，X线可见穿凿样骨破坏，疼痛剧烈难缓解；关节畸形（膝内翻/外翻）因长期负重受力异常，保守治疗无法矫正力线，疼痛与活动受限严重，需置换恢复关节力线与生活能力。
特殊人群需注意：肥胖患者术前需控制体重以降低术后并发症风险；糖尿病、高血压患者需术前优化基础病管理；长期负重职业（如教师、运动员）者术后需调整运动方式，避免剧烈活动；老年患者因骨质疏松增加术后固定难度，需术前评估骨密度并调整手术方案。
