化妆品透皮吸收的生理结构主要包括角质层、毛囊、皮脂腺和汗管口。经角质层渗透的途径可分为两种:①细胞间途径:化学物质绕过角质细胞,通过角质细胞间连续分布的细胞间质透入皮下;②跨细胞途径:化学物质直接穿过角质细胞和细胞间质,在水相和脂相中交替扩散。化学物质经毛囊、皮脂腺和汗管口等皮肤附属器直接进入真皮层的透皮途径又称为旁路途径,大分子物质及离子型物质难以通过富含类脂的角质层,可能经由该途径进入皮肤。一般认为,透皮渗透的主要屏障来自角质层。有研究表明,在离体透皮实验中,将皮肤角质层剥除后,物质的渗透性可增加数十倍甚至数百倍。分子质量小的药物,能向吸收的最大屏障角质层中扩散,尽管数量上很有限,但其扩散速度越往里越大。在角质层中的扩散途径有细胞间隙扩散和细胞膜的扩散两种。一般认为脂溶性、非极性物质易通过细胞间隙的脂质双分子层扩散,而水溶性和极性物质易通过角质细胞扩散。扩散模型是长期以来用以说明药物经皮肤渗透的主要模型,即稳态时透皮速率满足Fick' s第一扩散定律。