珍珠层是一种由文石晶体与有机基质交错排列而成的结构，通过X射线衍射（XRD）和高分辨率透射电子显微镜（HRTEM）观察，呈现出规整有序的“砖墙”式结构。这种结构不仅存在于珍珠中，也存在于产生珍珠的珠母贝内侧。珍珠层通常由碳酸钙与贝壳硬蛋白组成。

珍珠层的化学成分包括碳、钙、氮、氧以及少量硫元素，其中有机质元素含量约为碳67.5%，氧17.6%，氮14.2%，硫0.58at%。层间断口处有机化合物均匀分布，裂纹在有机物中的路径曲折，有助于增强韧性。珍珠层的力学性能随死亡期的变化而改变，层间有机物的成分也会随之发生变化。珍珠层的主要成分为碳酸钙和壳质素，由外套膜的整个外表皮细胞层分泌形成，并随动物生长而增厚。珍珠与珍珠层同源同质，都是由外物刺激外套膜分泌珍珠质沉积在外物表面而形成的。

珍珠层的特殊组装方式在仿生材料领域的研究取得了进展。研究表明，珍珠层中含有多种功能蛋白质，不同种类动物形成的珍珠层中所含的主要蛋白质种类不同，它们各自拥有自己的结构和功能。蛋白质对珍珠层中无机化合物相的成核、结晶、形貌等的控制作用显著，但具体机理尚不明确。此外，珍珠层中文石晶体的择优取向也是其优异力学性能的原因之一。

研究人员通过蒸发诱导自组装的方法，在石英片表面制备了聚三缩丙二醇双丙烯酸酯/SiO2纳米复合薄膜，对该薄膜的结构进行了表征，并测试了其摩擦力学行为。结果显示，所制备的薄膜具有有机/无机有序交替的层状纳米复合结构，具有良好的减摩性能。同时，珍珠层也被用于生物钙源添加剂的制备，通过DL-乳酸发酵的方法释放其中的生物钙。

珍珠层粉是从珍珠贝内壁磨成的粉末，富含钙、多种氨基酸和微量元素。珍珠层粉与凤眼珍珠成分相似，含有人体无法合成的单元氨基酸。