角膜厚度各部分不同，中央部最薄，平均为0.5mm，周边部约为1mm。同时角膜分为五层，由前向后依次为：上皮细胞层、前弹力层、基质层、后弹力层、内皮细胞层。
而角膜之所以透明，其重要因素之一是角膜组织内没有血管，血管终止于角膜缘，形成血管网，营养成分由此扩散入角膜。
角膜的感觉神经丰富，主要由三叉神经的眼支经睫状神经到达角膜。角膜主要作用是：
一、折射光作用：光线由空气进入角膜，由于介质不同，会发生折射，与晶状体共同作用使物体成像在视网膜上。近视眼患者的晶状体曲率发生变化，不能成像在视网膜上，治疗的一种方法就是通过激光手术改变角膜表面的弧度。
二、保护眼球内容物、维持正常眼内压的作用：眼球内部充满了液体状的房水，如果角膜受损破裂，就会导致房水外流，眼球内部结构破坏。
三、角膜是光线进入眼球的窗口，角膜受到感染或伤害，会导致角膜混浊，透光度下降甚至消失，从而失明。角膜移植可以使人复明的原因也就在此。
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