細胞質基質由水、無機鹽、脂質、糖類、核苷酸、氨基酸等組成。
細胞質基質又稱胞質溶膠,是細胞質中均質而半透明的膠體部分,充填于其他有形結構之間,是活細胞進行新陳代謝的場所。細胞質基質的化學組成可按其相對分子質量大小分為三類,即小分子、中分子和大分子。小分子由水、無機鹽等組成;中分子由脂質、糖類、氨基酸、核苷酸及其衍生物等組成;大分子則由多糖、蛋白質、脂蛋白和RNA等組成。
細胞質基質是細胞的重要的結構成分,其體積約占細胞質的一半。細胞與環境,細胞質與細胞核,以及細胞器之間的物質運輸、能量交換、信息傳遞等都要通過細胞質基質來完成,很多重要的中間代謝反應也在細胞質基質中進行,如糖酵解過程、磷酸戊糖途徑、糖醛酸途徑、糖原的合成與部分分解過程等。