S层（S-layer, surface layer）是古菌和细菌的一部分。S层由糖蛋白或蛋白质铺成的单分子组成。S层通过分子的自组装形成，会覆盖整个细胞表面。因此，S层的蛋白数目可以达到一个细胞蛋白质总数的10%-15%。S层蛋白在进化上保守性非常低，甚至可以用来分辨亲缘关系近的物种。随物种不同，S层的厚度可从5到25纳米不等，且拥有直径从2纳米到8纳米不等的孔道。