处女膜是覆盖在女性阴道外口的一块中空薄膜，大约１～２毫米厚，膜的正反两面都是湿润的粘膜，两层粘膜之间含有结缔组织、微血管和神经末梢，中间的小孔叫处女膜孔。处女膜孔的大小和膜的厚薄程度各人可有不同。处女膜孔的直径约为１～１.５厘米，通常为圆形、椭圆形或锯齿形；有的呈半月形，膜孔偏于一侧；有的为隔形孔，有两个小孔作上下或左右并列；有的有很多分散的小孔，就像筛子上的小孔。
处女膜可以防止外界不洁的东西进入阴道，有保护阴道的作用。青春期前由于卵巢所分泌的雌激素很少，这时阴道粘膜薄、皱壁少、酸度低，故抵抗力差，处女膜有阻拦细菌入侵阴道的保护作用；青春期后，随着卵巢的发育，体内雌激素增多，阴道抵抗力有所加强，处女膜也就逐渐失去了作用。处女膜孔是生理所必须的，女子成熟后，每月一次的月经血就是通过这个小孔排出体外，如果膜上没有小孔，则每月的月经血被它挡住而不能排出体外，医学上叫做处女膜闭锁。如果没有及时发现，月经血在阴道内积聚，成年累月以后可向上扩展到子宫腔和输卵管，通过输卵管的远端开口，流入腹腔中，使输卵管破损，肠管粘连，腹腔感染。
处女初次性交，男性的阴茎插入女性的阴道时，常将处女膜顶破而形成裂口，生育过的妇女，由于胎儿经阴道娩出，使处女膜进一步破损，以至到处残缺不全，有时仅留下几个残存的突起，叫处女膜痕。 一般地说，女性的处女膜破裂就意味着不再是处女了，但不尽然，有的女性的处女膜虽然完整，但也已不是处女了，有的女性确实是真实的处女，而处女膜已破裂。因有些处女的处女膜孔大，弹性好，膜内血管少，加上在性交时男方比较斯文而不粗暴，多次性交后处女膜可以不破裂；相反，有的处女，因某些意外，使处女膜破裂，如有的女性在儿童期的无知，将小玩具插入阴道，有的遇到外伤、或尖锐物碰巧抵在外阴部，有的因手淫，洗涤或阴道塞药造成损伤，也有的是处女膜本来就很脆弱，从事剧烈运动时可使之破裂。因此，不能仅凭处女膜是否破裂来鉴定是否是处女。
