动物细胞的胞外基质根据其组成成分的功能进行划分， 主要有 3 种类型：
（1） 结构蛋白， 包括胶原和弹性蛋白， 分别赋予胞外基质强度和韧性。
①胶原。 胶原分子呈纤维状， 胶原纤维的基本结构单位是原胶原。 原胶原由 3 条 α 链多肽盘绕而成 3 股螺旋结构， 长300nm， 直径 1.5nm。 α 链的氨基酸组成及排列独特， 甘氨酸含量占 1/3， 脯氨酸及羟脯氨酸约占 1/4。
α 链的一级结构具有 Gly-X-Y 三肽重复序列， 其中 X 常为脯氨酸（Pro）， Y 常为羟脯氨酸或羟赖氨酸。 这种三肽重复序列有利于形成 3 股螺旋胶原分子， 也有助于胶原纤维高级结构的形成。
正是这种结构， 使得胶原在胞外基质中含量最高， 刚性及抗张力强度最大， 构成细胞外基质的骨架结构。 细胞外基质中的其他组分通过与胶原结合形成结构与功能的复合体。 胶原纤维具有很强的抗张能力， 特别是Ⅰ型胶原。 胶原纤维束构成肌腱， 连接肌肉和骨骼。
②弹性蛋白。 弹性蛋白是高度疏水的非糖基化蛋白， 约含 750 个氨基酸残基。 它的氨基酸组成像胶原一样富含甘氨酸和脯氨酸， 但很少含羟脯氨酸， 不含羟赖氨酸， 没有 Gly-X-Y 序列。 弹性蛋白在组成上主要由两种不同类型的区域交替排列而成： 疏水区域， 赋予分子弹性； 富含丙氨酸和赖氨酸的 α 螺旋区域， 有助于相邻分子形成交联。 所以弹性蛋白具有两个明显的特征：
a． 构象呈无规则卷曲状态；
b． 通过 Lys 残基相互交连成网状结构
弹性蛋白是弹性纤维的主要成分， 弹性纤维主要存在于脉管壁及肺组织， 也少量存在于皮肤、 肌腱及疏松结缔组织中。
弹性纤维与胶原纤维的结构使得它们共同存在， 分别赋予组织弹性及抗张性。
（2） 蛋白聚糖， 由蛋白质和多糖共价形成， 具有高度亲水性， 从而赋予胞外基质抗压的能力。
蛋白聚糖位于结缔组织、 细胞外基质及许多细胞表面， 其含糖量可达 90%～95%。 一个核心蛋白上可连接数百个不同的糖胺聚糖形成蛋白聚糖。
在很多组织中， 蛋白聚糖以单分子形式存在。
但在软骨中， 大量蛋白聚糖借助连接蛋白以非共价键的形式与透明质酸结合形成很大的复合体， 每个复合体相对分子质量高达数百万， 长达几个微米。 蛋白聚糖的一个显著特点是多态性， 可以含有不同的核心蛋白以及长度和成分不同的多糖链。 这些蛋白聚糖赋予软骨凝胶样特性和抗变形能力。 此外， 蛋白聚糖可与成纤维细胞生长因子、 转化生长因子 β 等多种生长因子结合， 有利于激素分子与细胞表面受体结合， 有效完成信号转导。
并非所有蛋白聚糖都形成巨大的聚合物， 如基膜中的蛋白聚糖， 由一个相对分子质量 2× 10⁴ ～4×10⁵ 的核心蛋白和连接的几个硫酸肝素链构成。 这种蛋白聚糖与Ⅳ型胶原结合， 构成基膜的结构组分。
还有个别蛋白聚糖并不被分泌到细胞外， 而是通过自身核心蛋白插入到脂双层中或者通过核心蛋白与糖基化磷脂酰肌醇相连而成为质膜的整合成分， 充当其他受体的辅助受体， 在信号转导以及信号分子活性与分布的调节等方面发挥重要作用。
蛋白聚糖也表现了结构决定功能的特点。
（3） 粘连糖蛋白， 包括纤连蛋白和层粘连蛋白， 有助于细胞粘连到胞外基质上。
①纤连蛋白。 是高相对分子质量糖蛋白， 由两个亚基通过 C 端形成的二硫键交联形成， 整个分子呈 V 形。纤连蛋白一般由两个相似的亚基组成， 每个亚基都是同一基因的表达产物， 只是转录后差别剪接而产生不同的mRNA。
纤连蛋白的结构使得它有助于维持细胞形态， 有助于促进细胞迁移， 有助于血液凝固和创伤修复等作用。
②层粘连蛋白。 也是高相对分子质量糖蛋白， 且糖链结构也最为复杂， 层粘连蛋白通过二硫键将一条 α 链、一条 β 链及 γ 链连在一起， 分子外形似“十” 字形状， 3 条短臂各由 3 条肽链的 N 端序列构成。
如纤连蛋白一样， 层粘连蛋白也有多个不同的结构域， 可与Ⅳ型胶原、 肝素等胞外基质组分结合， 还可通过自身的 RGD 三肽序列与细胞质膜上的整联蛋白结合。 因此， 层粘连蛋白也是分子“桥” ， 将细胞锚定在基膜上。
上述的胞外基质的分子类型、 不同组分的含量和组装形式具有组织器官特异性， 并与组织器官的发育阶段及功能状态相适应。 各种结缔组织的胞外基质变化多样， 如骨这种胞外基质表现为刚硬， 以确保其支撑等作用； 软骨具有一定的韧性； 而角膜中胞外基质是透明而柔软； 肌腱和韧带中的胞外基质组装成绳索状， 具有高度抗张强度； 在上皮层和结缔组织间的胞外基质特化为基膜。 因此细胞组织的分子组成结构特点与其生物学功能是统一性的， 结构决定功能， 功能反过来影响结构。