Polvinivel on kaikkein suurin ja monimutkaisin nivel

Polvinivel yhdistää reisiluun (femur) ja sääriluun (tibia) polvilumpion (patella) välityksellä. Polvilumpio on jänteessä, joka kulkee reidestä alas sääriluuta kohti. Polvilumpion peittää rusto, joka keventää polviniveleen kohdistuvaa kuormitusta.

Polvinivelen ympärillä on nivelpussi. Polvinivelen sivuja vahvistaa neljä nivelsidettä. Kaksi säären pitkittäissuunnassa, polven sisä- tai ulkosivulla, ovat sivunivelsiteitä. Kaksi muuta nivelsidettä, etu- ja takanivelside, ovat ristisiteitä, ja ne kulkevat poikittain polven sisällä. Ne kulkevat ristissä toisiinsa nähden ja estävät, että reisiluu ja sääriluu liukuvat irti toisistaan. Nivelsiteet ovat tärkeitä polven stabiilisuuden kannalta ja huolehtivat luiden luonnollisesta liikkumisesta. Pelkästään yhden nivelsiteen vaurioituminen tekee polvesta epästabiilin.

Reisiluun ja sääriluun välissä on kaksi puolikuun muotoista rustolevyä, niin kutsutut nivelkierukat. Niiden ansiosta luun pinnat sopivat paremmin yhteen, ja ne jakavat kuormitusta suuremmalle pinnalle, kun polvea taivutetaan tai ojennetaan. Nivelsiteet kiinnittävät sisemmän nivelkierukan, minkä vuoksi sisempi nivelkierukka on herkempi kuormitukselle kuin ulompi. Ulompi nivelkierukka ei kiinnity nivelsiteillä.