Die Hornhaut besteht aus mehreren Schichten. Das mehrschichtige Hornhautepithel schützt die Hornhautoberfläche und wehrt Keime ab. Gemeinsam mit der Tränenflüssigkeit bildet es die glatte brechende Oberfläche des optischen Systems. Die basalen Epithelzellen sind in einer Basalmembran verankert, die in die sogenannte Bowman-Membran (eine dickere und derbe Schicht) übergeht und zur Stabilität der Hornhaut beiträgt.

Das Hornhautstroma wird durch parallele Schichten kollagener Fasern gebildet und ist aufgrund seiner regelmäßigen und engen Gitterstruktur durchsichtig.

Auf der Innenseite der Hornhaut/ Cornea befindet sich das einschichtige Hornhautendothel. Seine Basalmembran ist ebenfalls von elastischen Fasern durchzogen und wird Descement-Membran genannt. Das Hornhautendothel  dichtet das Hornhautstroma gegenüber dem Kammerwasser ab. Eingedrungene Flüssigkeit wird in die Vorderkammer zurückgepumt.

Die Hornhaut ist nach Verletzungen nicht in der Lage sich neu zu bilden.