胃粘液屏障系一层连续分布于胃粘膜表面不溶于水的凝胶样粘液。正常人胃窦部该层的厚度为50μm～450μm，中位数值180μm，由蛋白质（占70%）、碳水化合物（占14%）、脂质（占16%）等组成。其中粘蛋白占粘液层干重的30%-40%。粘蛋白含70%～80%的碳水化合物（糖链）、20%～30%的核心蛋白和0.3%～0.4%的共价结合的脂肪酸。核心蛋白的肽链有糖基化及非糖基化部位，非糖基化部位易受蛋白酶作用而使粘蛋白裂解。

胃粘液层的空间结构尚未完全阐明。已知粘蛋白是由4个Mr500的糖蛋白亚单位，籍二硫键与连接蛋白(linking protein)相连组成的分子量为2×106的多聚体。多个的粘蛋白多聚体掺入脂质形成球形或椭圆形的微胶粒。微胶粒相互作用形成具有弹性、疏水性和抗蛋白水解性的粘液层。过去认为胃粘液层的结构主要是粘蛋白的结构，近十年来逐步认识到胃粘液层中的脂类，尤其是磷脂在胃粘液层中的作用类似于肺表面活性物质中的磷脂，其分子在粘液层中呈疏水端向外的线状排列，形成疏水层，阻H+逆弥散。Slomiany等也指出，脂质可增强胃粘液层拮抗H+的渗透，其中以磷脂作用最强。并认为磷脂是与核心蛋白非糖基化部位相结合的，而糖脂的中性脂则似结合于粘蛋白的外周部位，形成粘蛋白与脂质等相结合的动态粘液层。