结肠壁由外向内可分成浆膜层、（外）肌层、私膜下层和黏膜层。
1、浆膜层：大肠大部分表面有浆膜覆盖，组成脏层腹膜的一部分。浆膜层由腹膜延伸而来，并包裹肠管形成其最外层。但是，直肠下部外层覆盖的是由结缔组织构成的纤维膜。在结肠带附近的浆膜上，有堆积成群的脂肪细胞，形成许多肠脂垂，成为结肠外观的特征之一。
2、肌层：包括内层环形和外层纵形两层平滑肌纤维。环形肌在半月囊处增厚，在回盲瓣特别发达，形成括约肌。此两层肌纤维之间含有肠肌神经丛。
3、黏膜下层：钻膜下层内含有多种不同形态和功能的细胞，包括淋巴细胞、装细胞、巨噬细胞、嗜酸细胞、成纤维细胞和肥大细胞等，均分布于结缔组织中。此外，还有神经纤维、神经节细胞和血管与淋巴成分构成的复杂网络。在直肠柱附近血管网特别丰富，常有腔大壁薄的纤曲静脉，故此都易造成静脉曲张，形成痔。
4、黏膜层：结肠上皮不同于小肠，表面光滑无绒毛，仅由紧密聚集的隐窝和扁平上皮表面组成，有许多肠腺开口。私膜层包括私膜肌层、固有层、肠上皮层三种成分。私膜肌层为一薄层平滑肌细胞，将钻膜层与私膜下层分隔开来。固有层是一连续性结缔组织间隙，其边界下为私膜肌层，上为肠上皮层，其间含有多种与私膜下层中相似的细胞。肠上皮层是一高度特殊化的细胞层，具吸收并分泌多种生命必需物质的功能。结肠上皮细胞寿命平均为3~5 天。
