卵壳由内层卵壳膜、气室、外层卵壳膜、真壳、护膜构成。内层卵壳膜和外层卵壳膜统称卵壳膜。这两层膜在其他部分紧贴，但在钝端分开形成气室。内层膜厚度只有外层膜厚度的 1 /3 。卵壳膜呈半透明，只允许水和小分子物质通过，主要由角蛋白和少量碳水化合物构成。卵壳膜在胚胎发育中能维持鸟类渗透压和呼吸作用，保护胚胎。真壳主要由有机质(2%) 和钙盐(98%) 组成，也有少量柠檬酸根、磷酸根和钠、钾、镁，它们的成分和比例在不同鸟类是有差异的，如家鸡卵壳有机物与无机物的比为 1∶50 。护膜呈全封闭状，为透明蛋白质薄膜。但鸥类蛋没有护膜。护膜分为两层，内层紧粘真壳，含有红褐色素、蓝绿色素等，形成斑状纹理，外层护膜形成卵壳的底色。护膜不影响卵的气体交换，但可阻止卵中水份的过度丧失并防止微生物侵入，因此这就是洗过的鸡蛋易坏的原因。卵壳上有气孔，高倍镜下观察，气孔为椭圆形 ( 鸡 ) 或圆形 ( 鸥鸟 ) 。孔道似漏斗状，从外向内越来越窄。气孔的分布不均匀，钝端的气孔密度常大于锐端的气孔密度。

卵壳的功能主要表现在几个方面：胚胎在孵化过程中与外界的气体交换，以及光、热、声等的传导；防止卵内水分的过分蒸发；在孵化时承受亲鸟的体重，防止机械损伤和微生物进入；提供胚胎发育过程中所需的钙；由于卵壳的外形，使卵在巢中增加稳定性和集拢在较小的空间上，有利于孵化；使卵表面具有较好的伪装。