真皮（dermis）由中胚層分化而來，由淺至深可分為乳頭層和網狀層，但兩層之間并無明顯界限。乳頭層為凸向表皮底部的乳頭狀隆起，與表皮突呈犬牙交錯樣相接，內含豐富的毛細血管和毛細淋巴管，還有游離神經末梢和囊狀神經小體；網狀層較厚，位于乳頭層下方，有較大的血管、淋巴管、神經穿行。

真皮在組織學上屬于不規則的致密結締組織，由纖維、基質和細胞成分組成，其中以纖維成分為主，纖維之間有少量基質和細胞成分。

含量最豐富，HE染色呈淺紅色。真皮乳頭層、表皮附屬器和血管附近的膠原纖維較纖細，且無一定走向；真皮中下部的膠原纖維聚成走向幾乎與皮面平行的粗大纖維束，相互交織成網，在不同水平面上各自延伸；真皮下部的膠原束最粗。膠原纖維由直徑為70～140nm的膠原原纖維聚合而成，主要成分為Ⅰ型膠原，少數為Ⅲ型膠原。膠原纖維韌性大，抗拉力強，但缺乏彈性。

并非獨立的纖維成分，僅是幼稚、纖細未成熟膠原纖維。HE染色難以顯示，銀染呈黑色，故又稱嗜銀纖維。主要分布在乳頭層及皮膚附屬器、血管和神經周圍。網狀纖維由直徑40～65nm的網狀原纖維聚合而成，主要成分為Ⅲ型膠原。

HE染色不易辨認，醛品紅染色呈紫色。電鏡下彈力纖維較膠原纖維細，直徑1～3mm，呈波浪狀，相互交織成網，纏繞在膠原纖維束之間。彈力纖維由彈力蛋白和微原纖維構成。正常真皮內彈力纖維的數量較少，占2%～4%。彈力纖維具有較強的彈性。

基質為填充于纖維、纖維束之間和細胞間的無定形物質，主要成分為蛋白多糖。蛋白多糖以曲折盤繞的透明質酸長鏈為骨架，通過連接蛋白結合許多蛋白質分子形成支鏈，后者又連有許多硫酸軟骨素等多糖側鏈，使基質形成許多微孔隙的分子篩立體構型。小于這些孔隙的物質如水、電解質、營養物質和代謝產物可自由通過，進行物質交換；大于孔隙者（如細菌等）則不能通過，被限制于局部，有利于吞噬細胞吞噬。

主要有成纖維細胞、肥大細胞、巨噬細胞、真皮樹枝狀細胞、朗格漢斯細胞和噬色素細胞等，還有少量淋巴細胞和白細胞，其中成纖維細胞和肥大細胞是真皮結締組織中主要的常駐細胞。