处女膜位置在阴道口，即阴道和阴道前庭的交界处。处女膜，又称尿道瓣或阴道瓣，前者多用于人类，后者多用于其他动物。尿生殖前庭与阴道交界处的底壁上有一横行的黏膜褶，被称为处女膜。
处女膜不是长在阴道里面，它是掩盖在阴道外口的一层中心有孔的薄膜，其位置就在阴道口，即阴道和阴道前庭的交界处。而阴道是在大阴唇后下部的凹陷处（凹陷深度约2~3厘米）。处女膜是一个不完全封闭的膜状组织，两面都覆盖着鳞状上皮组织，中间是质硬的结缔组织，含有血管和神经末梢，所以在初次触碰到的时候会有疼痛与出血的表现。
处女膜破后，粘膜呈许多小圆球状物，形成处女膜痕，在女性分娩后仅留残迹。有些妇女出生时就没有处女膜，这种情况会影响月经血的排出，往往会出现痛经，甚至不孕，需要进行手术治疗，还有的女性处女膜在剧烈运动时不经意撕裂。
处女膜并不是哺乳动物共同的标配，尽管从生理上来说，至今没搞清楚它有什么功能。处女膜在生物学上的含义，它是一层组织部分。处女膜是胚胎发育的遗留物，在雌性胎儿发育的最后阶段，形成完整阴道的过程中，阴道开口处的组织遗留。
由弹性结缔组织（Elastic connective tissue 韧带、大动脉和肺也由这种组织组成）和胶原结缔组织（Collagenous connective tissue）共同组成，其上下两面均覆盖有扁平上皮细胞（Squamous epithelium）。而处女膜的强度并不是终生保持不变，它的弹性是随年龄变化而改变的。
