Lớp ngoài của màng kép dễ thấm hơn nhiều so với lớp trong, lớp này có một số protein vận chuyển màng nhúng. Được bao bọc bởi màng lục lạp là chất nền, một chất bán lỏng có chứa các enzym hòa tan và chiếm phần lớn thể tích của lục lạp. Vì, giống như ti thể, lục lạp sở hữu bộ gen (DNA) riêng của chúng, chất đệm chứa DNA lục lạp và các ribosome và RNA đặc biệt.