결합조직은 많은 세포사이물질(intercellular substance)과 다양한 종류의 세포로 구성된 조직으로 신체의 거의 모든 장기와 조직을 지지해 주고 결합해 주는 역할을 한다.

결합조직의 세포사이물질은 세포외기질(extracellular matrix)이라고도 하며, 형태학적으로는 섬유형태의 결합조직섬유(connective tissue fibers)와 정해진 형태가 없는 무형질(amorphous ground substance)로 구성되어 있다.

결합조직섬유는 광학현미경하에서 아교섬유(collagen fiber), 탄력섬유(elastic fiber), 세망섬유(reticular fiber)의 세 가지 형태로 분류되며, 아교섬유와 세망섬유는 아교질(collagen), 탄력섬유는 탄력소(elastin)라는 섬유성 단백질로 구성되어 있다.

아교질(collagen)은 여러 종류(12종류 이상)의 연관된 단백질로 I형에서 V형까지가 잘 알려져 있다. 이 중 I형 아교질은 대부분의 결합조직에 분포하며 아교섬유(collagen fiber)의 구성 성분이 되고, II형 아교질은 연골(cartilage)에 분포한다. III형 아교질은 세망섬유(reticular fiber)를 구성하는 성분이며, IV형 아교질은 기저막(basement membrane)의 성분이고 V형 아교질은 태반(placenta)의 기저막에 존재한다. 탄력소(elastin)는 데스모신(desmosine)과 아이소데스모신(isodesmosine)이라는 특수한 아미노산을 함유한 고무같은 성질의 단백질로 전자현미경에서는 무정형의 구조로 나타나며 이 주위를 직경 14 nm 정도의 미세원섬유(microfibrils)가 둘러싸 탄력섬유를 형성한다.

무형질의 성분은 대부분이 단백당(proteoglycan)과 당단백질(glycoprotein)이다. 단백당은 중심단백질(core protein)에 글라이코스아미노글라이칸(glycosaminoglycan)이 시험관 닦는 솔의 털과 같이 무수히 붙어 있는 구조로 되어 있다. 글라이코스아미노글라이칸은 우론산(uronic acid; 글루쿠론산 glucuronic acid 또는 이드우론산 iduronic acid) 또는 갈락토스(galactose)에 헥소스아민(hexosamine; 글루코사민 glucosamine 또는 갈락토사민 glactosamine)이 연결된 단위구조가 계속 반복되어 연결된 선형의 다당류로 대부분이 황산화되어 있으며, 반복되는 단위구조를 형성하는 헥스우론산과 헥소스아민의 종류에 따라 황산화콘드로이틴(chondroitin sulfate), 황산화더마탄(dermatan sulfate), 황산화헤파란(heparan sulfate), 황산화케라탄(keratan sulfate), 하이알루론산(hyaluronic acid) 등으로 분류된다. 당단백질은 단백질이 주성분이며 여기에 탄수화물이 부착되어 있는 것으로 파이브로넥틴(fibronectin), 콘드로넥틴(chondronectin), 라미닌(laminin) 등이 있다.

조직액(tissue fluid)도 세포외기질의 일부이며, 섬유성 단백질의 용해성 전구물질(soluble precursor), 혈액에서 걸러져 나온 물질, 기타 세포에서 분비된 물질 등이 함유되어 있다.

결합조직세포의 종류는 매우 다양하며 그 형태도 일정하지 않고, 조직의 종류와 상태에 따라 세포의 분포가 변화된다. 결합조직세포는 그 수와 위치가 비교적 고정되어 있는 세포(고정세포 fixed cell, resident cell)와 특수한 상태에서 많이 나타나는 세포들(자유세포 wandering cell, immigrant cell)로 나눌 수 있다.

고정된 세포에는 섬유모세포(fibroblast), 비만세포(mast cell), 고정큰포식세포(fixed macrophage, histiocyte), 세망세포(reticular cell), 지방세포(fat cell, adipose cell), 연골세포(chondrocyte), 뼈세포(osteocyte), 색소세포(pigment cell) 등이 있으며 혈관주위세포(pericyte)와 평활근세포(smooth muscle cell) 등이 여기에 속하기도 한다.

특수한 상태, 즉 염증(inflammation) 또는 조직손상(tissue injury)시 많이 나타나는 세포에는 백혈구(leukocyte, white blood cell)를 위주로 한 혈구세포, 자유큰포식세포(free or wandering macrophage), 형질세포(plasma cell) 등이 있다. 이 세포들은 염증반응이 가라앉으면 조직에서 없어진다. 그러나 일부의 결합조직에서는 정상적인 경우에도 약간의 림프구(lymphocyte), 형질세포(plasma cell), 산호성백혈구(eosinophil) 등이 관찰되기도 한다.