Zum Knochenaufbau werden verschiedene Grundstoffe verwendet: Eigenes Knochengewebe des Patienten, natürliche (von Tieren oder Pflanzen) und synthetisch hergestellte Materialien.
Unter autologem oder autogenem Knochen wird körpereigenes Knochengewebe verstanden, das dem Patienten entnommen und an der Schwachstelle im Kiefer eingesetzt wird. Dabei handelt es sich immer um eine kleine Menge an Knochen. Manchmal reicht es aus, Knochengewebe aus dem hinteren Bereich des Ober- oder Unterkiefers hinter den letzten Backenzähnen zu entnehmen. Sonst wird der Knochen aus dem Beckenkamm, dem Kinn, dem oberen Teil des Hüftknochens usw. gewonnen.
Falls autologer Knochen verwendet wird, wird er oft mit natürlichen Ersatzmaterialien gemischt:
Natürliche Materialien können unter anderem aus hochgradig gereinigtem Rinderknochen australischer Herkunft hergestellt sein. Bei der Produktion bleibt nur die mineralische Knochensubstanz übrig, eine anorganische Struktur aus Kalziumverbindungen, die dem natürlichen menschlichen Knochen sehr ähnlich ist. Dieser Stoff wird als Granulat verwendet und ist sehr gut verträglich. Bei großen Defekten empfiehlt es sich, das Material mit einer geringen Menge körpereigenen Knochens zu mischen, zum Beispiel aus dem hinteren Bereich des Kiefers im Bereich der Weisheitszähne oder aus dem Beckenkamm, dem oberen Teil des Hüftknochens.
Die betreffende Stelle wird häufig mit einer Kollagenmembran tierischen oder synthetischen Ursprungs bzw. mit einer Folie abgedeckt, da Bindegewebe schneller als Knochen wächst und ohne diese Membran den für Knochen vorgesehenen Platz einnehmen könnte. Das Kollagen wird nach und nach vom Körper aufgelöst und aufgenommen (resorbiert). Darüber hinaus wird auch natürliches Membran-Ersatzgewebe auf Algen- oder Korallenbasis angeboten.
Beide Materialien weisen eine poröse Struktur auf, in die die körpereigenen Knochenzellen hineinwachsen können.
Synthetische Materialien bestehen in der Regel aus einer Calcium-Phosphat-Verbindung, unter anderem Hydroxylapalatit oder Beta-Tricalciumphosphat. Beide sind ähnlich aufgebaut wie natürlicher Knochen. Hydroxylapalatit ist beispielsweise der Stoff, aus dem der größte Teil des natürlichen Zahnschmelzes besteht. Die synthetischen Knochenersatzstoffe werden wie die natürlichen in Granulatform verwendet. Beta-Tricalciumphosphat kann durch den Körper vollständig abgebaut und durch neugebildeten Knochen ersetzt werden. Auch hier kann es sinnvoll sein, die Wunde durch eine Membran abzudecken. Dazu stehen Membranen aus natürlichen Grundstoffen (z. B. Schwein, Rind) oder aus synthetischen Stoffen zur Verfügung, die nach und nach aufgelöst werden. Eine nicht resorbierbare (vom Körper aufnehmbare) Schutzschicht kann ebenfalls verwendet werden. Sie wird nach etwa vier bis sechs Wochen entfernt.