类囊体分布在叶绿体基质和蓝藻细胞中，是单层膜围成的扁平小囊，也称为囊状结构薄膜。沿叶绿体的长轴平行排列。类囊体膜上含有光合色素和电子传递链组分，“光能向活跃的化学能的转化（光反应）”在此上进行，因此类囊体膜亦称光合膜。

脂类中的脂肪酸主要是不饱和脂肪酸（约87%），具有较高的流动性。

蛋白主要有细胞色素b6/f复合体、质体醌（PQ）、质体蓝素（PC）、铁氧化还原蛋白、黄素蛋白、光系统Ⅰ、光系统Ⅱ复合物等。

从另一种分类标准来看，类囊体膜由蛋白质与脂质所组成，其重量比约1∶1。脂质的成分约一半是糖脂质（半乳糖脂质和硫脂质），其他生物膜含有较多的磷脂，而类囊体膜中含量则不多。

类囊体中和光合成反应有直接关系的有：类胡萝卜素、质体醌、叶绿素、质体蓝素,铁氧化还原蛋白等。

另外，类囊体的膜结构与其他的生物膜不同，其主要成分是糖脂

许多类囊体像圆盘一样叠在一起，称为叶绿体基粒，组成基粒的类囊体，叫做基粒类囊体，构成内膜系统的基粒片层（grana lamella）。基粒直径约0.25~0.8μm，由10~100个类囊体组成。每个叶绿体中约有40~60个基粒。

贯穿在两个或两个以上基粒之间的没有发生垛叠的类囊体称为基质类囊体，它们形成了内膜系统的基质片层（stroma lamella）。由于相邻基粒经网管状或扁平状基质类囊体相联结，全部类囊体实质上是一个相互贯通的封闭系统。类囊体做为单独一个封闭膜囊的原始概念已失去原来的意义，它所表示的仅仅是叶绿体切面的平面形态。

类囊体叶绿体内膜系统的构造单位，为扁平袋状结构。它是由厚5～7毫微米的类囊体膜和所隔成的许多内腔（宽约10毫微米）构成的。意思是指“袋状的物体”。过去曾有片层、扁平囊（flat sack）、盘状体（disk）等名称。形状和大小（0.5至几个微米）有多种多样。

水的光解

光合作用的第一步是光驱动的水的分解，并以此建立光合电子传递链所需的电子以及质子梯度。由光系统俘获的的光所驱动的水分解反应发生在类囊体膜的内侧。在该反应中顺便产生的氧气被释放到大气中。

光合电子传递链

光合电子传递链依赖于类囊体膜上的光系统。

环式电子传递链仅由光系统 Ⅰ进行，但两个光系统都可进行非环式电子传递链

蓝藻是具备高度分化膜系统能进行光合作用的原核生物。他们有能进行功能齐全光合和呼吸电子传递链的类囊体膜。不同的膜系统的存在赋予这些细胞的细菌中的一种独特的复杂性。这使得蓝藻必须能够重组膜，合成新的膜脂质，运输适当的目标蛋白到正确的膜系统。在蓝藻细胞中外膜，质膜，和类囊体膜各有其不同角色。了解该组织，功能，膜系统的蛋白质的组成和动力学仍然是蓝藻细胞生物学的一大挑战。

如同植物一样蓝藻类囊体膜不分为基质和基粒的部分。他们形成的基粒接近具有低堆积密度的细胞膜。相对大的类囊体距离为蓝藻的外部捕光天线——藻胆体提供了空间。

2022年12月，浙江大学医学院附属邵逸夫医院骨科林贤丰医师、范顺武教授团队与浙江大学化学系唐睿康教授团队成功从菠菜中提取了具有光合作用的“生物电池”——类囊体，并通过精密的制备技术，在国际上首次实现植物的类囊体跨物种递送到动物体衰老病变的细胞内，让动物细胞也拥有植物光合作用的能量，以此敲开逆转细胞退变衰老的“时光之门”。