胸腺分左右两叶，表面有薄层结缔组织被膜。被膜结缔组织成片状伸入胸腺内部形成小叶间隔，将实质分隔成许多不完全分离的胸腺小叶。每个小叶都有皮质和髓质两部分，相邻小叶间的髓质相互连续。

皮质内胸腺细胞密集，故着色较深，髓质含较多上皮细胞，故着色较浅，胸腺为T细胞发育提供了独特的微环境，构成这一微环境的细胞统称胸腺基质细胞，具体如下：

1、皮质：以胸腺上皮细胞为支架，间隙内含有大量胸腺细胞和少量基质细胞。胸腺上皮细胞，又称上皮性网状细胞。皮质的上皮细胞分布于被膜下和胸腺细胞之间，多呈星形，有突起，相邻上皮细胞的突起间以桥粒连接成网。

某些被膜下上皮细胞胞质丰富，包绕胸腺细胞，称哺育细胞。胸腺上皮细胞表面表达大量的MHC分子，能分泌胸腺素、胸腺肽和胸腺生成素，为胸腺细胞发育所必需。

2、髓质：内含较多胸腺上皮细胞、少量初始T细胞和巨噬细胞等。髓质上皮细胞呈多边形，胞体较大，细胞间以桥粒相连，也能分泌胸腺素，部分胸腺上皮细胞构成胸腺小体。

胸腺小体是胸腺髓质的特征性结构，随年龄增长而增加，直径30-150μm，散在分布，由胸腺上皮细胞呈同心圆状排列而成。

小体外周的上皮细胞，其核明显，细胞可分裂，近小体中心的上皮细胞，核渐退化，胞质中含有较多角蛋白，小体中心的上皮细胞则已完全角质化，呈强嗜酸性染色，有的已破碎，呈均质透明状。

小体中还常见巨噬细胞、嗜酸性粒细胞和淋巴细胞。