組成元素
昆蟲的外骨骼是很堅硬的,就像人類的骨骼一樣堅硬.它的成分主要是幾丁質和蛋白組成.幾丁質是一種多糖（氨基多糖）類有機物,蛋白是礦化（磷酸鈣化）的膠原纖維。
功能
絕大多數無脊椎動物的骨骼位於體外,即外骨骼.動物的外骨骼體制既有它的優越性,也有其限制性,外骨骼體制的優越性在於支撐、運動、防護三項功能緊密結合.外骨骼體制的限制性也很突出,例如：（1）防護功能與運動功能之間的矛盾.這在軟體動物中表現最為突出.厚重的貝殼影響運動能力,而薄的外殼卻又減弱了防護功能.這正像人類的戰爭武器坦克一樣,在裝甲厚度與速度之間出現了矛盾.因此在軟體動物中可以看到兩種極端現象：具有厚重外殼的硨磲（Tridacna）已經喪失運動能力,丟失了外骨骼的烏賊卻獲得了高速率.（2）生長的限制.動物的軟軀體的生長受到堅硬的外骨骼的限制.於是我們看到昆蟲是如何艱難地“蛻皮”的,但腹足類的螺旋形殼和某些環節動物的管狀殼並不影響其內的軟軀體的生長.（3）呼吸的限制.節肢動物的外殼骨骼是體表呼吸的障礙,堅硬的外骨骼也不可能進化出像陸地脊椎動物那樣的“負壓呼吸”系統.昆蟲的氣管式呼吸系統的效率較低,限制了軀體體積的增長。
科學考察
古生物學家熟知的、首次發現於澳大利亞的伊迪卡拉動物化石距今5．7億年前,它們都是沒有硬骨骼的軟軀體動物.已知最早的具有硬的外骨骼（外殼）的動物化石是寒武系最底部的所謂“小殼化石”（smallshelled fossils）,它們是一些小到只有幾毫米長的錐形的或異形的小管,其礦物成分是碳酸鹽或磷酸鹽,這可以說是動物最早的骨骼化.令人驚奇的是,寒武紀初始藍菌和其他一些藻類也出現了鈣化現象.動物與植物幾乎同時骨骼化（鈣化）這一現象引起古生物學和沉積學家們的興趣,並引起一場關於骨骼化原因的討論與爭論.多數古生物學和沉積學家都認為,新元古代海水化學的變化促進了骨骼的進化產生.例如英國沉積學家Riding認為,在元古宙末到寒武紀之初,海水中鎂-鈣比值[m（Mg）/m（Ca）]下降,碳酸鹽岩中白雲石減少、方解石增多,這種變化與鈣化的藍菌出現相關.同時元古宙末海水中磷酸鹽豐富,這和一些磷酸鹽的小殼動物化石的出現有關.但俄國學者分析了元古宙末（文德期）到早古生代的碳酸鹽時發現,鎂與鈣的比值並沒有大的變化.另一方面,美國學者Grotzinger（1989）認為元古宙末海水鈣的含量下降,海水的鈣離子從早元古代的飽和或過飽和狀態逐漸下降到新元古代晚期和寒武紀初期的低於飽和點的狀態.因此,骨骼化的原因可能不在海水化學環境,而與生物本身有關.。
