Kalvon sisäinen luutuminen tapahtuu nisäkkäiden kehittyessä kohdussa ja on prosessi, jolla litteät luut, kuten jotkut kallon luut ja solisluut, luodaan sidekudoksesta. Se on myös prosessi, jolla loukkaantuneet luut paranevat ja tapahtuu, kun luut murtuvat tai vaurioituvat luun rekonstruoimiseksi. Alkion kehityksen aikana esiintyy myös endokondraalista luutumista, prosessia, jossa luut muodostuvat rustosta. Endokondraalinen luutuminen tapahtuu pitkien luiden, kuten käsivarsien ja jalkojen, kehittymisessä. Kalvon sisäisessä luutumisessa ei ole rustoa, ja luut kehittyvät sen sijaan muista sidekudoksista.
Prosessi alkaa mesenkymaalisista kantasoluista (MSC), jotka ovat soluja, joita ei ole vielä eroteltu tiettyyn solutyyppiin. MSC: t kehittyvät osteoblasteiksi, soluiksi, jotka tuottavat luukudosta, sekä luuytimen sienimäistä sisäkudosta että mineralisoitua kompakti luukudosta. Luutumisen aikana tapahtuu useita vaiheita, kun MSC: t muuttuvat, erilaistuvat ja niistä tulee erityisiä luusolutyyppejä. Samanlainen prosessi tapahtuu rikkoutuneen tai vaurioituneen luun korjaamiseksi, jolloin luukudos kehittyy kalvo- tai sidekudoksesta suunnilleen samalla tavalla kuin se kehittyy kohdussa.
Perusprosessissa MSC: t muodostavat kerroksia suhteellisen alkeellisesta sidekudoksesta ja muut kehittyvät luuta tuottaviksi soluiksi. Luuta tuottavat solut luovat sitten kalsiumin luumatriisin, joka lopulta kerääntyy luun spiculeiksi. Luukaulat kasvavat kooltaan, kun enemmän luumatriisia erittyy ja lopulta kerääntyy yhteen suuremmaksi muodostumiseksi, jota kutsutaan trabekulaatioiksi. Nämä rakenteet jatkavat prosessia, jotkut rakentavat toisiaan ja muodostavat lopulta kudotun luun, ja muut trabekulit pysyvät sienimäisenä kudoksena, josta tulee luuydin.
Luut tai luun osat, jotka kehittyvät kalvon sisäisen luutumisprosessin kautta, sisältävät solisluut; polvilumpio tai polvilumpio; kallon parietaaliset, etu-, niska- ja ajalliset luut; sekä ylä- ja alaleuat. Myös muut erikoisrakenteet, kuten kilpikonnan kuori, kehittyvät tällä tavalla. Se edistää myös luun kasvua, erityisesti lyhyiden luiden kasvua ja pitkien luiden paksuuntumista niiden kehittyessä.
Tämä monimutkainen luunkehitysprosessi tapahtuu kaikissa nisäkkäissä sekä kohdussa että silloin, kun luun korjaaminen on tarpeen. Jopa muilla nisäkkäillä kuin ihmisillä samat luusarjat muodostuvat kalvon sisäisen luutumisen kautta. Joissakin tapauksissa, kuten kilpikonnassa, eläimille kehittyy muita luita tai rakenteita kallon, solisluun ja muiden litteiden luiden lisäksi.