Het exoskelet (integument) van een insect dient niet alleen als een beschermende bedekking over het lichaam, maar ook als een oppervlak voor spieraanhechting, een waterdichte barrière tegen uitdroging, en een zintuiglijke interface met de omgeving. Het is een meerlagige structuur met vier functionele gebieden: epicuticula, procuticula, epidermis, en basement membraan.
De epidermis is in de eerste plaats een secretorisch weefsel, gevormd door een enkele laag epitheelcellen. Het is verantwoordelijk voor de productie van ten minste een deel van het basismembraan en van alle bovenliggende schubbenlagen. Het keldermembraan is een ondersteunende bilaag van amorfe mucopolysacchariden (basale lamina) en collageenvezels (reticulaire laag). Het membraan dient als steun voor de epidermale cellen en scheidt op doeltreffende wijze de hemocoel (de voornaamste lichaamsholte van het insect) van het integument.
De procuticula ligt onmiddellijk boven de epidermis. Het bevat microvezels van chitine omgeven door een matrix van eiwit die in samenstelling varieert van insect tot insect en zelfs van plaats tot plaats binnen het lichaam van een enkel insect.
Als de procuticula zich vormt, wordt het neergelegd in dunne lamellen waarbij de microvezels van chitine in elke opeenvolgende laag onder een iets andere hoek georiënteerd zijn. In sommige delen van het lichaam stratificeert de procuticula zich in een harde, buitenste exocuticula en een zachte, binnenste endocuticula.
Differentiatie van exocuticula gaat gepaard met een chemisch proces (sclerotisatie genoemd) dat kort na elke vervelling optreedt. Tijdens sclerotisatie worden afzonderlijke eiwitmoleculen aan elkaar gekoppeld door chinonverbindingen. Deze reacties “verharden” de eiwitmatrix, waardoor stijve “platen” exoskelet ontstaan die sclerieten worden genoemd. De kinonkruisverbindingen worden niet gevormd in delen van het exoskelet waar resiline (een elastisch eiwit) in hoge concentraties aanwezig is. Deze gebieden zijn membranen – zij blijven zacht en flexibel omdat zij nooit een goed gedifferentieerde exocuticula ontwikkelen.
De epicuticula is het buitenste deel van de cuticula. Zijn functie is het verminderen van waterverlies en het blokkeren van het binnendringen van vreemde stoffen. De binnenste laag van de epicuticula wordt vaak de cuticulinelaag genoemd, een laag die bestaat uit lipoproteïnen en ketens van vetzuren, ingebed in een eiwit-polyfenolcomplex. Een georiënteerde monolaag van wasmoleculen ligt net boven de cuticulinelaag; zij vormt de belangrijkste barrière voor de beweging van water in of uit het lichaam van het insect. Bij veel insecten bedekt een cementlaag de was en beschermt deze tegen schuren.
