虹膜由前部的虹膜基质和后部的虹膜上皮组成（见图）。 

人虹膜和晶状体光镜像苏木精-伊红染色

为特殊的疏松结缔组织，含有大量色素细胞和血管。色素细胞呈星形或圆形，细胞质中含大量色素颗粒，其形状、密度和分布因人种或个体而异，使虹膜呈现不同颜色。虹膜血管呈放射状走行，特点为外膜厚，肌层薄，内皮无窗孔，相邻内皮细胞之间有连接复合体，具有血-眼屏障的功能。 

属于视网膜盲部的一部分，由两层色素上皮细胞组成。前层色素上皮细胞特化为肌上皮细胞，内含大量肌丝，分别形成瞳孔括约肌和瞳孔开大肌。瞳孔括约肌围绕瞳孔缘呈环形排列，受副交感神经支配，收缩时使瞳孔缩小。瞳孔开大肌在括约肌外侧呈放射状排列，受交感神经支配，收缩时使瞳孔开大。后层色素上皮细胞呈立方形或矮柱状，细胞质内富含较大的黑素颗粒，具有遮光作用。