La mesoglea es principalmente agua. Además de agua, la mesoglea está compuesta por varias sustancias, incluyendo proteínas fibrosas, como el colágeno y los proteoglicanos de heparán sulfato. La mesoglea es principalmente acelular, pero tanto en los cnidarios como en los ctenóforos la mesoglea contiene haces musculares y fibras nerviosas. Otras células nerviosas y musculares se encuentran justo debajo de las capas epiteliales. La mesoglea también contiene amebocitos errantes que desempeñan un papel en la fagocitación de desechos y bacterias. Estas células también combaten las infecciones produciendo sustancias químicas antibacterianas.

La mesoglea puede ser más delgada que cualquiera de las capas celulares en los coelenterados más pequeños, como la hidra, o puede constituir la mayor parte del cuerpo en las medusas más grandes. La mesoglea sirve de esqueleto interno para sostener el cuerpo. Sus propiedades elásticas ayudan a restaurar la forma después de que se deforme por la contracción de los músculos. Sin embargo, sin la flotabilidad del agua para sostenerla, la mesoglea no es lo suficientemente rígida como para soportar el peso del cuerpo y los celenterados tienden generalmente a aplanarse o incluso a colapsar cuando se les saca del agua.