脊柱是人体中轴骨骼，椎管容纳并保护脊髓。椎管前方为上下相连的椎体和椎间盘，后方为椎板，两侧有脊神经和血管等穿行的椎间孔。椎间孔是节段性脊神经出椎管及供应椎管内软组织和骨结构血运的血管及神经分支进入椎管的门户，也是椎间孔镜手术的穿刺和操作区域。
椎间孔是由“四壁两口”组成的骨性纤维通道，其中上壁为上位椎弓根的下缘；下壁为下位椎弓根的上缘；前壁从上向下依次为上位椎体的后下部，椎间盘和下位椎体的前上部。前壁上部为上位椎体后缘，前壁中部为椎间盘的后缘，前壁下部为下位椎体的后缘；后壁是关节突关节的关节囊及覆盖关节突关节前方的黄韧带。内口朝向侧隐窝，外口朝向脊柱的外侧面。
椎间孔前上部为深切迹和上位椎体的后下部，是固定无活动度的半环；余下半环结构由椎间盘和关节突关节等参与构成，是椎间孔的可动部。因为椎间孔含有可动的半环，所以在运动中或者退行性疾病时，椎间孔大小会发生改变。在极力弯腰时，椎间孔各个径均增至最大。此时，构成椎间孔上、下壁的上、下椎弓根互相背离，椎间盘后凸度因为后纵韧带绷紧而降至最小，椎间孔后下部关节突关节的关节囊和黄韧带紧紧挤压在后部关节突上。
在腰部向后仰伸运动时，腰椎间孔的各个径均变小，上、下椎弓根互相靠近，椎间孔高度可减少约20%。
椎间孔高度还与椎间盘密切相关，椎间盘压缩越严重，椎间孔高度减少得越多。椎间孔大小的改变也导致其形状变化，一般来说，在椎间盘和关节突关节正常时，呈卵圆形的椎间孔显著多于耳状形椎间孔；而在椎间盘和（或）关节突关节异常时，呈耳状形的椎间孔则显著多于卵圆形椎间孔。
椎间孔内有脊神经、节段动脉的分支、交通静脉丛、椎间孔内韧带等重要结构。正常情况下，椎间孔要比通过它的所有神经血管宽大，剩余空隙被疏松的结缔组织和脂肪填充，以适应这些结构的相对运动。
椎间孔实际是一个骨性纤维管道，生理条件下，该管道处于封闭状态。封闭椎间孔的是混杂在一起的多种成分，包括神经根和背根神经节、脊膜返神经（窦椎神经）、根动脉、根静脉、淋巴管、孔内脂肪和孔韧带等。
椎间孔韧带的形态变异较大，主要分为三类：内侧韧带、孔内韧带和外侧韧带。内侧韧带位于椎间孔的下方，连接椎间盘后外侧壁和上关节突，与上切迹形成腔隙，内有静脉通过。
椎间孔外侧区韧带起自横突的底部，向上、向下或横行分布于同一椎体或下一椎体，称作体横韧带。该韧带将椎间孔出口区分为上下两个间隔，神经根从韧带下间隔中穿出。不过，在椎间孔镜手术过程中，上述韧带对手术的影响不大，术中无需特别区分。
椎间孔内的动脉主要由腰动脉分支供应。腰动脉自腹主动脉后壁发出后，沿腰椎椎体中央向后走行，在椎间孔前外侧缘附近发出3个主要分支：横突前支、背侧支、脊支。其中横突前支较为粗大，沿横突前缘走行。
孔镜工作通道如果过于偏椎间孔外侧至出口神经根前侧椎体附近，有损伤横突前支动脉形成腹膜后血肿的风险。背侧支向后穿行，沿椎板峡部绕行，向上下营养腰椎关节突，并发出分支营养后方肌肉韧带软组织。
脊支进入椎间孔，分为三支，一支向前供应椎体后部，一支向后供应椎板、黄韧带等，一支与神经根并行进入，并沿神经根前后支走行直至近端。供应神经根的动脉不仅来自外侧远端，由脊髓前后动脉网发出的分支亦沿神经根分支走行向远端。近端与远端神经根动脉共同构成了神经根营养动脉系统。
椎内静脉丛：椎管内静脉丛位于椎间孔骨性结构（如椎板、棘突、椎弓根、椎体等）的内侧，包裹在疏松脂肪组织内。主要分为3组：椎管内后静脉、椎管内浅静脉和根静脉，许多静脉丛互相连接、横跨椎管前后的纵行管道，称作Baston静脉丛。根静脉为节段静脉，分别走行于两侧椎弓根的上下，经椎间孔穿出。椎管内静脉丛的特点是无静脉瓣，术中镜下的出血主要来自椎间孔区域的静脉，手术分离椎间孔区时应多加注意。
椎外静脉丛：包绕在椎体外侧周围的静脉丛称为外侧静脉丛，主要来自两侧的腰升静脉，根据其与椎体的位置关系又分为椎前静脉丛和椎后静脉丛，前后静脉丛通过椎间孔和骨纤维通道与节段性静脉和椎内静脉丛相交通。
腰椎间孔的内、外两侧及腰椎间孔内部均存在韧带。椎间孔韧带无肌肉附着，腰部上位椎间孔的韧带较下部椎间孔的韧带更清晰，形态圆而厚实。
椎间孔韧带分布于这3个区域内，分别称为内侧韧带、孔内韧带与外侧韧带。
内侧韧带包含3个部分，分别为：前侧后纵韧带外侧伸展部，后侧黄韧带的外侧延伸部和位于椎间孔下方并连接椎间盘后外壁和上关节突前面的韧带3部分。后者是较宽的韧带，通常位于椎间孔内侧下部，附着于椎间盘后外侧和关节突关节的前上部，在两者之间处于向后下倾斜位。因其横跨椎弓上切迹，位于椎弓上切迹上方，与椎弓上切迹之间围成一个小腔，其内往往有静脉通过。
孔内韧带包括两部分：位于中央区内并附着于神经根周围的韧带结构和后侧黄韧带的外侧延伸部分。
外侧韧带均有一端附着于横突根部。从横突根部起，韧带束向上、向下或横向延伸，终止于同一椎体或下位椎体。这三种韧带将椎间孔外侧分成多个亚区室，其中居中的较大亚区室包绕在脊神经前支周围，在此亚区室的前上方有两个较小开口，是脊动脉、脊膜返神经和节段动脉的一条小分支穿行处。在脊神经前支穿经开口的下方，有两个或更多亚区室，其中有静脉穿行。在椎间孔外区的后方，有上下两个亚区室。上方亚区室包含脊神经后支内侧部和腰动脉分支、腰静脉属支；下方亚区室内有脊神经后支外侧部以及节段动静脉分支和属支。
椎间孔周围的韧带在椎间孔周围分隔出多个小室以供血管穿行，提示这些韧带发挥保护作用。生理条件下，椎间孔韧带不会因包绕脊神经而引起脊神经根痛症状，与之相反，多条定向韧带可防止椎间孔发生动态变化时，对脊神经形成压迫。但当腰椎发生退变或创伤时，由于韧带拴系作用使神经根相对固定，活动范围较小，难以避开突入椎间孔的致压物，从而引起相应神经根症状。
脊神经脊膜支，又称为窦椎神经或Luschka神经，起自脊神经前支，与来自椎旁交感干的交感神经纤维一起，经椎间孔返回到椎管内，分布于椎体骨膜、硬脊膜、脊神经根的外膜、后纵韧带等结构，含有丰富的感觉纤维和交感神经纤维。
由于脊髓和脊椎发育时的生长速度不同，成年后脊髓通常终止于L1椎体或其下缘。神经根丝离开脊髓后，以马尾形式横行或斜行于蛛网膜下腔，汇成脊神经背根和腹根，穿蛛网膜囊和硬网膜囊，行于硬膜外隙，斜行经神经根管到达椎间孔。
