1．磷脂

細菌外膜所含的磷脂成分與真核細胞膜的成分極為相似，有一點有意義的區(qū)別在于細菌(如大腸桿菌等)外膜含有多量的磷脂酰乙醇胺。其他的成分有磷脂酰甘油及心磷脂等。

磷脂是組成外膜內(nèi)葉的主要分子，而外膜的外葉則是由內(nèi)毒素及磷脂分子共同組成的，亦即由磷脂一磷脂所形成的雙層膜結(jié)構(gòu)僅局限于外膜的局部區(qū)域。由于細菌內(nèi)毒素與磷脂分子在結(jié)構(gòu)上具有高度的相似性，故而這種由磷脂—磷脂，磷脂—內(nèi)毒素所組成的外膜結(jié)構(gòu)并不影響外膜的穩(wěn)定性。
 

2.內(nèi)毒素
內(nèi)毒素系革蘭氏陰性菌及某些陰性菌樣微生物外膜中的一種結(jié)構(gòu)成分，在文獻中更常用的術語為脂多糖(LPS)，對于細菌外膜的結(jié)構(gòu)與功能起著十分重要的作用。內(nèi)毒素由寡糖支鏈和類脂A組成，前者為核心多糖，后者為內(nèi)毒素分子的主要毒性成分及生物學活性中心。類脂A可與機細胞生物膜上的磷脂相互作用，產(chǎn)生多種生物活性。內(nèi)毒素具有多種生物學效應，能使宿主機體發(fā)熱、白細胞增多、直至休克死亡。

3.多糖成分
腸杅菌科在外膜中含有一種特征性的多糖成分稱為腸道共同抗原(enterobacterial common antigen，ECA)。這是一種酸性多糖。含有N-乙酰-D-氨基葡萄糖，N-乙酰-D-甘露糖酸及4-乙酰氨基-4，6-脫氧-D-半乳糖。--般的ECA結(jié)合于外膜的磷脂分子上，而在所謂的ECA-免疫原性菌株ECA 則結(jié)合于內(nèi)毒素的核心部位。
 

4．蛋白質(zhì)
細菌外膜分子組成中的一半為蛋白質(zhì)，外膜中所含的蛋白質(zhì)種類較多，但僅存在幾種稱為主要蛋白(major proteins)的分子成為外膜蛋白的主要成分，這類蛋白質(zhì)包括透道蛋白( porins)和外膜A蛋白(outer membrane protein A，Omp A)，這兩類蛋白質(zhì)的分子量均為35000d左右。此外，外膜中還含有胞壁脂蛋白，但其分子量要小得多(7200d)。如果細菌培養(yǎng)環(huán)境改變，則主要蛋自的組成可發(fā)生變化。