角膜的組織結構由前向后分為5層。

（1）上皮細胞層：是球結膜上皮的延續，由5—6層細胞組成，易與前彈力層分離，上皮再生能力強，損傷后在無感染的條件下，一般24小時可以修復，不遺留瘢痕。由于上皮層與球結膜上皮層相互連續，故病變時可以相互影響。

（2）前彈力層：是一層均勻一致無結構的透明薄膜，終止于角膜邊緣，損傷后不能再生。

（3）實質層：占整個角膜厚度的9／10。約由200層纖維薄板組成，薄板又由纖維柬組成，與角膜表面平行，排列極為規則，具有同等屈光指數，周圍延伸至鞏膜組織中，故炎癥時可相互影響。本層無再生能力，一旦傷，則為瘢痕組織代替。

（4）后彈力層：為一透明的均質膜，由膠原纖維所組成，在前房角處分成細條，移行于小梁組織中，損傷后能再生。本層富有彈性，較為堅韌，角膜潰瘍穿孔前常可見后彈力層膨出，甚至可持續數天之久。

（5）內皮細胞層：為整齊的單層內皮細胞組成。本層與虹膜表層相連，具有角膜-房水屏障功能，正常情況下，房水不能透過此層滲入角膜組織中。內皮細胞損傷后易引起基質水腫。本層在成年后損傷不能再生，缺損區主要由鄰近的內皮細胞擴展和移行來覆蓋。

角膜無血管，其營養主要靠角膜緣血管網和房水供應，而代謝所需的氧，80％來自空氣。

角膜含有豐富的三叉神經末梢，故感覺特別敏銳，一旦受到外界刺激，則立即引起眼瞼保護性閉眼反應。

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