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Na sua extremidade proximal, o fémur forma um processo suave e esférico conhecido como a cabeça do fémur. A cabeça do fémur forma a articulação da anca com o acetábulo em forma de taça do osso coxal (da anca). A forma arredondada da cabeça permite ao fémur mover-se em quase todas as direcções na anca, incluindo a circundução, bem como a rotação em torno do seu eixo. Apenas distal da cabeça, o fémur estreita-se consideravelmente para formar o colo do fémur. O colo do fémur estende-se lateralmente e distalmente da cabeça para proporcionar espaço extra para a perna se mover na articulação da anca, mas a magreza do colo proporciona uma região susceptível a fracturas.
Na extremidade do colo, o fémur gira cerca de 45 graus e continua distalmente e ligeiramente medialmente em direcção ao joelho como o corpo do fémur. No topo do corpo do fémur, no lado lateral e posterior, há uma grande projecção óssea rugosa conhecida como o maior trocânter. Apenas medial e distal ao trocânter maior é uma projecção mais pequena conhecida como o trocânter menor. Os trocânter maiores e menores servem como pontos de fixação muscular para os tendões de muitos músculos poderosos da anca e virilha, tais como o grupo iliopsoas, gluteus medius, e adductor longus. Os trocânteres também alargam e fortalecem o fémur numa região crítica de altas tensões devido ao trauma externo e à força das contracções musculares.
Na sua extremidade distal, o fémur forma a articulação do joelho com a tíbia da perna inferior. A extremidade distal do corpo do fémur alarga-se significativamente acima do joelho para formar os côndilos mediais e laterais arredondados e lisos. Os côndilos mediais e laterais do fémur encontram-se com os côndilos mediais e laterais da tíbia para formar as superfícies articulares da articulação do joelho. Entre os côndilos existe uma depressão chamada fossa intercondiliana que proporciona espaço para o ligamento cruzado anterior (LCA) e posterior (LCP), que estabiliza o joelho ao longo do seu eixo anterior/posterior.