多糖：多数细菌的荚膜由多糖组成。多糖的分子组成和构型多样，令其结构极为复杂，成为血清学分型的基础。例如肺炎双球菌，根据其荚膜多糖的抗原性，至少可将其分成85个血清型。
多肽：少数细菌荚膜为多肽，如炭疽芽胞杆菌、鼠疫杆菌等。
荚膜的含水率在90%～98%，有的细菌的荚膜含多糖（单体为D-葡萄糖、D-葡萄糖醛酸、D-半乳糖、L-鼠李糖、L-岩藻糖等）。炭疽杆菌含多肽（单体为D-谷氨酸）。巨大芽孢杆菌的荚膜有多糖组成网状结构，其间隙镶嵌以D-谷氨酸组成的多肽。有的荚膜含脂类或脂类蛋白复合体。
