由水，無機鹽，脂質，糖類，核苷酸，氨基酸和多種酶等組成。在細胞質基質中，進行多種化學反應。

胞質溶膠約占細胞總體積55%，其中存在幾千種酶。大多數中間代謝(包括糖酵解、糖原異生作用以及糖、脂肪酸、核苷酸和氨基酸的合成)都是在胞質溶膠中進行的。胞質溶膠內約20% 是蛋白質。許多蛋白質可能直接或間接地與細胞骨架相結合，蛋白質分子之間也可能有選擇性的親合。因此，細胞質基質實質上是一個在不同層次均有高度組織結構的系統，而不是一種簡單的溶液。然而，在普通透射電子顯微鏡下卻看不到細胞質基質內的有形構造。