Knieprothesen sind ähnlich wie die Hüftprothesenoperation sehr erfolgreich. Künstliche Kniegelenke wurden fast parallel mit den künstlichen Hüftgelenken entwickelt. Die breite klinische Anwendung hat aber etwas später eingesetzt. Obwohl fast gleich viele Knie- wie Hüftarthrosen existieren, werden heute in der Schweiz noch etwa 40% weniger Knietotalprothesen eingesetzt als dies für das Nachbargelenk der Fall ist. In anderen Ländern z. Bsp. den vereinigten Staaten von Amerika, werden bereits seit 10-15 Jahren gleich viele Hüft- und Knietotalprothesen eingesetzt.

In der Knieprothetik gibt es verschiedene Möglichkeiten eines Teil- oder Gesamtersatzes. Teilersatz kann heissen: Ersetzen des Gelenkes zwischen Kniescheibe und Oberschenkelknochen, ersetzten des Gelenkes zwischen Oberschenkel und Unterschenkel auf der Innen- oder Aussenseite. Ein teilweiser Ersatz für das Kniegelenk kommt eigentlich nur bei sehr isolierten degenerativen Veränderungen in einem Gelenkabschnitt bei geringer Achsabweichung bei guter Knochensubstanz in Frage. Die Gelenkachsen dürfen nicht stark in O- oder X-Bein Richtung verlaufen. Wenn ein Teilersatz am Kniegelenk erfolgen soll, müssen auch die Kniebänder intakt sein.

Eine Knietotalprothese besteht aus je einem Teil für den Ober- und Unterschenkel. Diese Teile sind relativ dünn (Oberflächenersatz) und entsprechend wird in der Regel nur wenig Knochen entfernt (ca. 8-10 mm). Die beiden Metallteile werden meistens mit Hilfe von Acrylharz (Knochenzement) im Knochen verankert. Verbunden werden diese beiden Teile mittels einer Hartplastikschale (Kunststoff-Inlay), welche gegen den Oberschenkel zu eine konkave Rundung aufweist und gegen den Unterschenkel hin flach ist. Das Kunststoff-Inlay wird am Unterschenkelmetall fixiert, evtl. ist es beweglich.

Bei grossen Knochendefekten, was häufig bei Wechseloperationen der Fall ist, muss eine Prothese gewählt werden, welche durch einen  zusätzlichen zentralen Stift im Knochen fixiert wird. Wenn die Seitenbänder defekt sind und die Prothese auch diese Funktion übernehmen muss, wählt man eine sogenannte gekoppelte Prothese (Achsenführung). 

Hilfsgeräte
Verschiedene neuere Hilfsgeräte wurden oder werden angeboten. So die Computer-Navigation und spezielle vorgefertigte Resektionshilfen, welche eine genauere Implantation garantieren sollen. Die konventionellen Zweit- oder Drittgeneration Hilfsinstrumente für die bekannte Technik erlauben eine höchst genaue Resektion von Knochen, welche zusammen mit dem erfahrenen hochqualifizierten Operateur eine praktisch ebenso genaue Implantation ermöglichen. Bei allen Techniken ist der Operateur auch heute noch die wichtigste Komponente, da technische Probleme z. Bsp. in der Navigation oder auch mit den anderen Resektionshilfen nur durch die erfahrene Fachkraft erfasst werden können. Vor- und Nachteile der optimierten herkömmlichen und neueren Methoden halten sich aus technischer Sicht in etwa die Balance. Auf lange Sicht haben alle Implantationstechniken dieselben Resultate.