Intramembransko okoštavanje događa se tijekom razvoja sisavaca unutar maternice i proces je kojim se ravne kosti, kao što su neke od kostiju lubanje i ključne kosti, stvaraju iz vezivnog tkiva. To je također proces kojim ozlijeđene kosti zacjeljuju i događa se kada su kosti slomljene ili oštećene kako bi se rekonstruirala kost. Također se događa tijekom embrionalnog razvoja endohondralna osifikacija, proces u kojem se kosti proizvode od hrskavice. Endohondralno okoštavanje javlja se u razvoju dugih kostiju kao što su ruke i noge. Kod intramembranoznog okoštavanja nema prisutne hrskavice, a kosti se umjesto toga razvijaju iz drugog vezivnog tkiva.
Proces počinje s mezenhimalnim matičnim stanicama (MSC), koje su stanice koje se tek trebaju diferencirati u određeni tip stanica. MSC se razvijaju u osteoblaste, stanice koje stvaraju koštano tkivo, i spužvasto unutarnje tkivo srži i mineralizirano kompaktno koštano tkivo koje okružuje srž. Tijekom okoštavanja događa se nekoliko koraka kako se MSC mijenjaju, diferenciraju i postaju specifične vrste koštanih stanica. Sličan proces se događa za popravak slomljene ili oštećene kosti, pri čemu se koštano tkivo razvija iz membranoznog ili vezivnog tkiva na isti način na koji se razvija unutar maternice.
U osnovnom procesu, MSC tvore slojeve relativno primitivnog vezivnog tkiva, a drugi se razvijaju u stanice koje proizvode kosti. Stanice koje proizvode kosti tada stvaraju koštani matriks od kalcija koji se na kraju skuplja u koštane spikule. Koštane spikule rastu u veličini kako se više koštanog matriksa izlučuje, a na kraju se skuplja u veću formaciju zvanu trabekule. Ove strukture nastavljaju proces, neke se nadovezuju jedna na drugu i na kraju tvore tkanu kost, a druge trabekule ostaju kao spužvasto tkivo koje postaje koštana srž.
Kosti ili dijelovi kostiju koji se razvijaju kroz proces intramembranoznog okoštavanja uključuju ključne kosti; patela ili koljena; tjemene, frontalne, okcipitalne i temporalne kosti u lubanji; te gornje i donje čeljusne kosti. Na taj se način razvijaju i druge specijalizirane strukture, poput oklopa kornjače. Također pridonosi rastu kostiju, posebno u rastu kratkih kostiju i zadebljanju dugih kostiju kako se razvijaju.
Ovaj složeni proces razvoja kostiju događa se kod svih sisavaca, kako u maternici tako i kada je popravak kosti neophodan. Čak i kod sisavaca koji nisu ljudi, isti skupovi kostiju nastaju intramembranoznom osifikacijom. U nekim slučajevima, kao i kod kornjače, životinje razvijaju i druge kosti ili strukture osim lobanje, ključne kosti i drugih ravnih kostiju.