Błona owodniowa znajduje się po wewnętrznej stronie łożyska. Składa się ona z trzech warstw: nabłonka, błony podstawnej i beznaczyniowej warstwy komórek mezenchymalnych. Populacje komórek nabłonkowych oraz mezenchymalnych błony owodniowej wykazują ekspresję markerów komórek macierzystych: Oct4, Nanog, TRA1-60 i TRA1-81 oraz nestyny i Musashi-1 − markerów komórek macierzystych układu nerwowego. Komórki te mają właściwości przejściowe między pluri- i multipotencją.