基底层位于表皮的最深处，由单层圆柱状细胞所组成，排列成栅状，其长轴与基底膜垂直。细胞的胞浆嗜碱性、细胞核呈卵圆形，位置偏向深侧。胞浆内含有数量不等的黑色素颗粒。其含量影响皮肤颜色。

基底层位于表皮的最深处，基底细胞内含有很多纤细的纤维，称为原纤维，它是由角蛋白细丝或称张力细丝组成（直径约为5至8nm），在胞质内与细胞长轴平行呈纵行走向。胞质中有细胞核和执行不同功能的其他结构（细胞器），如线粒体、内质网、糖原颗粒、戈尔吉体中心体、溶酶体及吞饮小泡等。

基底层角蛋白细胞含有K5和K14角蛋白细束，起着细胞骨架作用，它们有足够的柔韧性，使细胞可分裂和迁移。在大泡性皮肤松解时，K5/K14突变使基底层细胞对压力敏感，导致水疱生成。结构和功能方面，基底层角蛋白细胞通过半桥粒与下层基底膜（BMZ，即表皮-真皮接界）的组分连结。这种连结对表皮结构完整性有贡献，亦提供控制角蛋白细胞增殖、迁移和分化的调节信号。