Diaphysis là phần giữa của một xương dài, rỗng và chứa tủy xương và chất liệu mỡ. Diaphysis chỉ có trên các xương dài. Loại xương này được bao phủ bởi màng xương, có một lớp tạo xương giúp tăng trưởng bổ sung trước khi trưởng thành.
Xương nhị đầu là phần dài nhất của xương dài. Sự hình thành xương hình ống kết nối với các xương biểu sinh, nằm trên mỗi đầu của xương dài. Cùng với hai phần này, xương dài còn có các vùng hình đĩa gọi là đĩa biểu sinh hay đĩa đệm. Phần cuối của các xương dài, phần biểu sinh, được bọc bằng sụn.
Màng xương bao bọc xương dài rất quan trọng khi nói đến sự phát triển của xương và sửa chữa chúng sau chấn thương. Màng xương được tạo thành từ các sợi collagenous và tế bào. Những tế bào này được gọi là nguyên bào xương, giúp loại bỏ các mảnh xương và mảnh vụn của máu để các nguyên bào sợi có thể xâm nhập vào chỗ gãy trong xương và bắt đầu đan chúng lại với nhau. Khi xương dài phát triển xong, các đầu của xương từ chỗ là phần xương rỗng, trở thành xương xốp. Phần xương xốp này giúp hấp thụ va chạm giữa các xương khi chạy hoặc đi bộ.