骨領形成后，骨領對應的軟骨雛形中段內的軟骨細胞因缺氧而肥大，使骨領對應的內部軟骨組織退化，并分泌堿性磷酸酶，使其周圍的軟骨基質鈣化，肥大的軟骨細胞自身退化死亡。同時位于骨外膜的血管中的單核細胞穿出血管，并融合形成破骨細胞，破骨細胞首先溶解骨領的骨組織，隨后，破骨細胞連同骨膜內的成骨細胞、骨祖細胞和間質細胞等穿越骨領，進入退化的軟骨區，破骨細胞分解吸收鈣化的軟骨基質，形成許多與原始骨干長軸的隧道。成骨細胞貼附于殘存的軟骨基質表面成骨，形成原始骨小梁，該區域稱為初級骨化中心（primary ossification center）。隧道的腔稱初級骨髓腔，腔內充以骨祖細胞、成骨細胞、破骨細胞和正在形成中的造血組織，統稱初級骨髓。
初級骨化中心形成后，由于骨領不斷向兩端延伸，使軟骨雛形內因缺氧而退化的軟骨組織也不斷向兩端擴展，繼而初級骨髓腔內的破骨細胞不斷破壞吸收退化的軟骨基質，而成骨細胞又不斷向兩端擴展，原始骨小梁不久也便被破骨細胞分解吸收，使許多初級骨髓腔融合成一個較大的骨髓腔。骨領的內表面也逐漸被破骨細胞分解吸收，使骨干在增粗的同時保持骨組織的適當厚度，并使骨髓腔得以橫向擴大。由于軟骨組織兩端的軟骨不斷生長，緊鄰骨髓腔得軟骨又不斷退化，使初級骨化中心的骨化過程得以從骨干中段繼續向兩端進行，骨髓腔也隨之縱向擴展。