非层状结构（non-lamellar structure），理学-化学-物理化学-生物物理化学-非层状结构，磷脂分子等双亲性分子在水相中除了会聚集为脂多层膜或脂双层膜那样的层状结构外，还会聚集成非层状结构。1968年，V.卢扎蒂[注]等利用X射线衍射技术证明将生物膜上提取的磷脂充分水化后，依据膜脂的种类及实验条件的不同，磷脂会聚集为不同的形式，包括层状结构和非层状结构。典型的非层状结构有倒六角相和倒立方相结构。磷脂在水中形成稳定的层状或非层状结构取决于分子本身的固有性质，这既包括分子间的相互作用，也包括分子本身的立体几何形状。一般可以通过磷脂分子的临界装配参数的无量纲量V∕(a0·lc)来判断磷脂在水中的倾向聚集形式。其中V是磷脂分子中烷基链所占的体积，a0是有效头基横截面积，lc是临界链长度，即在给定温度下，链长度的最大值。临界装配参数大于1的磷脂分子（如磷脂酰乙醇胺）在温度较高时就倾向于聚集为非层状结构。在生物体系中，为保证正常的生理活动的进行，生物膜的局部需要在层状结构与非层状结构之间来回转换。最重要的涉及膜结构转变的生理过程是膜融合过程。