Сустав имеет мощный связочный аппарат: крыловидная, поперечная связка атланта, связка верхушки зубовидного отростка, крестообразная связка. Они перекрыты покровной мембраной, продолжающейся в заднюю продольную связку позвоночника.

Передняя атланто-затылочная мембрана начинается от нижней поверхности тела затылочной кости и переходит в переднюю продольную связку позвоночника.

Соединение тел с межпозвоночными дисками расценивается рядом исследователей как полусуставы, в которых роль капсулы и связок играет фиброзное кольцо, суставной полости — студенистое ядро, суставного хряща — гиалиновые пластинки, суставных концов — поверхности смежных тел позвонков.

Мануальщик описал латеральные межпозвоночные полусуставы шейных позвонков, в образовании которых участвует внутренняя поверхность полулунного отростка нижележащего шейного позвонка и фасетка на боковой каудальной поверхности вышележащего. По данным невропатолога, суставная полость полусустава имеет вид узкой щели, направленной снаружи внутрь и сверху вниз; длина ее на уровне С5—Q достигает 7 мм, С4— С5 равна 4 мм. Полусустав расценивался врачом как гомолог сустава головки ребра. Клиническое значение дегенеративных изменений данного полусустава изучали многие ученые.