由两层磷脂质分子构成。显微镜观察显示卵质膜呈典型的两层膜结构，表面具有大量微绒毛和细胞质凸起。卵质膜表面分布有识别和结合精子的相关蛋白受体，具有选择性吸收无机盐和相关代谢物的作用。

卵质膜的主要功能是保护卵子，避免在迁移过程中受损和防止多精受精；另外，卵胞质参与受精过程中识别、结合精子，有利于卵质膜和精子质膜的融合，从而将精子头部完全吞食到卵子中。

一旦精子穿过卵质膜，卵质膜会发生相应的变化，具体表现为卵黄紧缩、卵质膜加厚，同时排出部分液体到卵质膜与透明带之间（卵周隙）。这一过程称为卵质膜的封闭作用，又称卵黄膜反应，具有防止多精入卵的作用。