Knoglemarv (lat. medulla ossium) er den indre del af knoglen, bestående af løst fibrøst bindevæv indeholdende hæmatopoietiske celler.
Knoglemarven fylder hulrummet i de rørformede knogler og cellerne i de svampede knogler. Den består af fedtvæv, blodkar og nerver samt hæmatopoietiske celler (erythroblaster, megakaryocytter osv.).
Hovedfunktionen af knoglemarv er hæmatopoiesis. Her sker dannelsen af røde blodlegemer, hvide blodlegemer og blodplader. Derudover ødelægges gamle røde blodlegemer i knoglemarven.
Knoglemarv spiller en vigtig rolle i de metaboliske processer i knoglevæv og deltager i mineralmetabolisme. Det er også et fedtdepot og har immunologiske egenskaber.