El exoesqueleto (tegumento) de un insecto sirve no sólo como cubierta protectora del cuerpo, sino también como superficie para la fijación de los músculos, como barrera impermeable contra la desecación y como interfaz sensorial con el entorno. Es una estructura de varias capas con cuatro regiones funcionales: epicutícula, procutícula, epidermis y membrana basal.
La epidermis es principalmente un tejido secretor formado por una sola capa de células epiteliales. Es responsable de producir al menos una parte de la membrana basal, así como todas las capas superpuestas de la cutícula. La membrana basal es una bicapa de soporte de mucopolisacáridos amorfos (lámina basal) y fibras de colágeno (capa reticular). La membrana sirve de soporte para las células epidérmicas y separa eficazmente la hemocélula (la cavidad principal del cuerpo del insecto) del tegumento.
La procuticula se encuentra inmediatamente por encima de la epidermis. Contiene microfibras de quitina rodeadas por una matriz de proteínas que varía en su composición de un insecto a otro e incluso de un lugar a otro dentro del cuerpo de un mismo insecto.
A medida que se forma la procuticula, se dispone en finas láminas con microfibras de quitina orientadas en un ángulo ligeramente diferente en cada capa posterior. En algunas partes del cuerpo, la procuticula se estratifica en una exocuticula exterior dura y una endocuticula interior blanda.
La diferenciación de la exocuticula implica un proceso químico (llamado esclerotización) que ocurre poco después de cada muda. Durante la esclerotización, las moléculas de proteína individuales se unen mediante compuestos de quinona. Estas reacciones «solidifican» la matriz proteica, creando «placas» rígidas de exoesqueleto conocidas como escleritos. Los enlaces cruzados de quinona no se forman en las partes del exoesqueleto donde la resilina (una proteína elástica) está presente en altas concentraciones. Estas zonas son membranas: permanecen blandas y flexibles porque nunca desarrollan una exocutícula bien diferenciada.
La epicutícula es la parte más externa de la cutícula. Su función es reducir la pérdida de agua y bloquear la invasión de materias extrañas. La capa más interna de la epicutícula suele denominarse capa de cuticulina, un estrato compuesto por lipoproteínas y cadenas de ácidos grasos incrustados en un complejo proteico-polifenólico. Justo por encima de la capa de cuticulina se encuentra una monocapa orientada de moléculas de cera que sirve como principal barrera para el movimiento del agua dentro o fuera del cuerpo del insecto. En muchos insectos, una capa de cemento cubre la cera y la protege de la abrasión.
