也称外壁，是G-细菌所特有的结构。它位于细胞壁的最外层，厚18～20nm。由脂多糖、磷脂双分子层与脂蛋白组成。因含有脂多糖，也常被称为脂多糖层。外膜的内层是脂蛋白，连接着磷脂双分子层与肽聚糖层；中间是磷脂双分子层，它与细胞膜的脂双层非常相似，只是其中插有跨膜的孔蛋白；外层是脂多糖。
