膀胱为重要的排尿器官，其组织结构与尿道基本相似，分为三层，即黏膜肌层和外膜。黏膜形成许多皱襞，仅膀胱三角处的黏膜平滑。
膀胱充盈时，皱襞减少或消失。膀胱空虚时变移上皮很厚，约8-10层细胞，表层盖细胞大，呈矩形；膀胱充盈时上皮变薄，仅3-4层细胞，盖细胞也变扁。
电镜下，盖细胞游离面细胞膜有内褶和囊泡，膀胱充盈时内褶可展开拉平；细胞近游离面的胞质较为浓密，可防止膀胱内尿液的侵蚀；细胞间有极为发达的紧密连接，防止高度浓缩的尿液中各种离子进入组织，以及组织内的水进入尿液。
固有层含较多弹性纤维。肌层厚，由内纵行、中环行和外纵行三层平滑肌组成，各层肌纤维相互交错，分界不清。中层环行肌在尿道内口处增厚为括约肌。外膜除膀胱顶部为浆膜外，多为疏松结缔组织。