الهيكل العظمي أو الجهاز الهيكلي هو جزء من تكوين أجسام الكائنات الحية الراقية كالثديات والطيور والكثير من أنواع الأسماك.
مهمة الهيكل العظمي لدى الحيوانات التي لديها هياكل عظمية هو الدعم والحماية ، فهو يشكل الجزء الأكثر صلابة من أجسامها وبالتالي يقوم بدعم الجسم ويحمل أجزاءه المختلفة ويحافظ على الشكل العام لأجسامها ، كما يقوم بدور الحماية للأجزاء الحساسة ، ومن الأمثلة على الجهاز الهيكلي عظام الجسم البشري وأصداف الكائنات البحرية، ومثال على دور الحماية الذي يقوم به الجهاز الهيكلي الجمجمة التي تحمي الدماغ والعمود الفقري الذي يحمي الحبل الشوكي والقفص الصدري الذي يحمي الأجزاء الداخلية من الصدر كالقلب والرئتين.
تمسى المنطقة التي تتصل عضام الهيكل العظمي معا عندها بالمفاصل ، وللمفاصل نوعان هما :