Fysiologian tiede tutkii usein elävän olennon eri kehon osien tai elinjärjestelmien toimintoja. Tässä valossa luuston fysiologia voidaan luetella viidellä sanalla: muoto, tuki, suoja, varastointi ja liike. Nämä toiminnot koskevat sekä ihmiskehoa että lähes kaikkia selkärankaisiksi luokiteltuja eläimiä. Usein ihmiskehon luuston fysiologiaa tutkitaan analysoimalla eri eläinten luustojärjestelmiä ja päinvastoin, koska molemmat luurakenteet ovat yleensä homologisia tai niillä on sama rakenne.
Yksi tärkeä luustojärjestelmän tehtävä on se, että se ylläpitää ja antaa muodon vartalolle, aivan kuten rakennukset ja talot on alun perin rakennettu metalli- tai puukehyksillä rakenteiden lopullisen muodon vahvistamiseksi. Esimerkiksi kallo, joka koostuu yli 20 luusta, on erittäin tärkeä, koska se luo silmien, nenän ja pään muodon. Ilman sitä ihmisten ja eläinten päät näyttäisivät hyvin epäsäännöllisiltä ja epämuodostuneilta. Näin on muun kehon kanssa; ilman luustojärjestelmän kovaa ja jäykkää koostumusta ihmisten ja eläinten ruumiilla ei ole omaa muotoaan, joka luo eron jokaisesta lajista.
Luustojärjestelmän muotoileva fysiologia kulkee käsi kädessä myös tuen antamisen kanssa ja auttaa kehoa kantamaan painonsa. Ihmiskehossa selkäranka tai selkärankaa kulkeva selkäranka on luu, joka kantaa suurimman osan kehon painosta ja pitää kehon pystyasennossa. Ei myöskään ole sattumaa, että reisiluu tai reisiluu on suurin luu useimpien eläinten, myös ihmisten, joukossa, koska sen raskaampi paino ja koko auttavat kantamaan ylävartaloa, varsinkin kun vartalo on liikkeessä.
Elintoimintojen suojaaminen on myös toinen tärkeä luuston tehtävä. Tämä näkyy kallossa, joka sulkee silmät, korvat ja mikä tärkeintä, aivot. Rintakehä puolestaan toimii keuhkojen, sydämen ja niihin liitettyjen suurten verisuonten suojana. Jopa selkäranka on esimerkki luustojärjestelmän suojaavasta fysiologiasta, koska se sisältää selkäytimen, joka on erittäin tärkeä osa hermostoa. Luut toimivat myös varastointijärjestelminä monille välttämättömille mineraaleille, kuten kalsiumille ja raudalle, sekä uusille verisoluille, joita syntyy päivittäin luuytimen sisällä.
Luustojärjestelmän fysiologia mahdollistaa myös kehon liikkumisen eri liikealueilla. Tämä johtuu siitä, että luissa on molemmissa päissä nivelet, jotka yhdistävät luut toisiinsa, mutta antavat niiden silti kiertyä ja kääntyä eri suuntiin. Luustojärjestelmää avustaa usein lihasjärjestelmä, ja sitä hallitsee hermosto.