泪液在结膜囊内均匀地分布，形成一层液体的薄膜，在医学上叫泪膜。位于角膜前的泪膜叫角膜前泪膜。泪膜是非常薄的，在角膜前泪膜的厚度只有6～10ｎｍ，但就是这样薄的泪膜还可以自内向外分为三层：粘液层、水样层和脂质层。粘液层厚度只有0.02～0.05ｎｍ；水样层是泪膜的主体，在角膜前，平均厚度为6～10ｎｍ，占泪膜厚度的98%，它能保持角膜、结膜的湿润，是行使泪液功能的主要成分；脂质层厚度在0.05～0.5ｎｍ之间，它的作用是防止水样的泪液直接与空气接触而减少蒸发。其实泪膜的三层并没有清晰的界线，它们都是呈渐变的。泪膜除了保持眼球的湿润外，还有一个很重要的作用，就是改善眼睛的屈光系统。角膜是眼球的屈光系统中最主要的部分之一，但没有泪膜的角膜是不光滑的，这时看东西就会变得模糊不清。

    当角膜上有泪膜时，泪液可以填平角膜上的一些细小的擦痕，使角膜变得光滑，视物时也就会更清楚。泪膜在眼球上的分布也不是均匀的，而是角膜处最厚，在接近睑缘时最薄，因此在角膜前就形成一理论上的“凹凸透镜”，改善眼睛的屈光性能。当上、下眼睑闭合时，泪膜慢慢增厚，上、下眼睑闭合到2mm时，泪膜就形成一细长的“凹凸形的柱镜”，透过它看东西可以变得清楚一点。我们常看到，有人有近视或散光时，常会眯起眼来看东西，就是与此有关。此外泪膜还向角膜提供必须的营养物质。