溶酶体的外被是一层单位膜, 内部没有任何特殊的结构.由于溶酶体中含有各种不同的水解酶类,所以溶酶体在生活细胞中必须是高度稳定的.溶酶体不被分解与其膜的结构组成有关：溶酶体膜中嵌有质子运输泵(H+-ATPase),将H+ 泵入溶酶体内, 使溶酶体中的H+ 浓度比细胞质中高；同时, 在溶酶体膜上有Cl-离子通道蛋白,可向溶酶体中运输Cl-离子, 两种运输蛋白作用的结果,就等于向溶酶体中运输了HCl, 以此维持溶酶体内部的酸性环境.溶酶体膜含有各种不同酸性的、高度糖基化膜整合蛋白, 这些膜整合蛋白的功能可能是保护溶酶体的膜免遭溶酶体内酶的攻击, 有利于防止自身膜蛋白的降解.溶酶体膜含有较高的胆固醇, 促进了膜结构的稳定.