处女膜是覆盖在女性阴道外口的中空薄膜，厚约1～2毫米。膜的正反面是湿润的粘膜，两层粘膜之间有结缔组织、毛细血管和神经末梢，中间的小孔叫做处女膜孔。处女膜孔的大小和膜的厚度因人而异。处女膜孔的直径约1～1.5厘米，多呈圆形、椭圆形或锯齿形；上下或左右并列；有的有许多零散的小孔，就像筛子上的小孔。处女膜可以防止外界不洁之物进入阴道，起到保护阴道的作用。青春期前，卵巢分泌的雌激素很少。此时阴道粘膜薄，壁皱纹少，酸度低，抵抗力差。处女膜有防止细菌侵入阴道的保护作用；随着雌激素的增加，阴道抵抗力增强，处女膜逐渐失去作用。处女膜上的洞是生理所必需的。女人成熟后，每月的经血就是通过这个小孔排出体外的。如果膜上没有小孔，每月的经血就会被它堵住，无法排出体外。医学上称为处女膜。处女膜闭锁。如果不及时发现，经血积聚在阴道内，多年后可向上扩张至宫腔和输卵管，经输卵管远端开口流入腹腔，对子宫造成损害。输卵管、肠粘连和腹部感染。
做爱后和分娩后的处女膜
当处女第一次做爱时，男性的阴茎插入女性的阴道时，处女膜往往会破裂，形成缝隙，
处女膜裂痕常呈多发性，由中心向四周呈放射状延伸。由于男性阴茎进入的方向一般是向下向内，所以阴道口两侧的裂口较深，可达基部，称为完全破裂。有时由于男方在性交时用力过大，附近的阴道壁也会被撕裂。对于生过孩子的女性来说，处女膜因胎儿顺产而进一步受损，以致处处不完整，有时只剩下少量残留的突起物，称为处女膜痕。如果是剖腹产，因为宝宝是从下腹切口生出来的，没有经过阴道，处女膜还是会保持婚后的形状。
处女膜与童贞的关系
一般来说，女人处女膜破裂就意味着她不再是处女，但也不一定。有些女性的处女膜虽然完好无损，但已经不是处女了。有些女人确实是真正的处女，但她们的处女膜已经破裂。因为有些处女的处女膜孔大，弹性好，膜内血管少，加上男方在性交时比较温柔不粗暴，多次性交后处女膜可能不会破裂；相反，有些处女，因为一些意外，造成了处女膜，比如有的女性小时候因为无知，把小玩具塞进了阴道，有的遭遇了外伤，或者尖锐的东西碰巧碰到了外阴，有的造成了伤害以手淫、冲洗或堵塞阴道，有的原有处女膜。它很脆弱，在剧烈运动时会破裂。因此，仅仅通过处女膜是否破裂是无法鉴别处女的。
