Bones suit les travaux de Temperance Brennan, une anthropologue spécialisée dans la reconstitution et l'analyse des ossements humains. Celle-ci est capable d'établir le profil de personnes décédées, et de déterminer les circonstances de leur mort, simplement en examinant leur squelette. Ses aptitudes sont remarquées par le FBI, qui fait appel à elle dans le cadre d'enquêtes criminelles lorsque les méthodes traditionnelles d'identification des corps sont inefficaces. Le docteur Brennan travaille en collaboration avec l'agent spécial Seeley Booth, un ancien tireur d'élite de l'armée, plutôt sceptique à l'égard des méthodes scientifiques.

La série s'ajoute à la liste croissante de fictions policières basées sur un domaine scientifique particulier : la criminologie dans Les Experts, les mathématiques dans Numb3rs, la médecine légale dans Preuve à l'appui. Elle repose également sur l'opposition typique entre deux protagonistes antinomiques : la scientifique solitaire à l'aise dans son laboratoire et le policier de terrain qui fait surtout confiance à son instinct. On retrouve aussi dans l'équipe du docteur Brennan des personnages assez classiques, comme Zach, le petit génie qui multiplie les doctorats (déjà vu dans Esprits criminels).

Même si tous ces éléments ont comme un goût de déjà vu, Bones est un mélange réussi d'action, de suspense et de comédie. On remarque dans la distribution David Boreanaz, qui incarnait Angel, le vampire mélancolique, dans la série du même nom et auparavant dans Buffy contre les vampires.