[1]​[2]​ La matriz extracelular (MEC) es una red tridimensional que consta de macromoléculas extracelulares, como colágeno, enzimas, glicoproteínas y minerales como hidroxiapatita que brindan soporte estructural y bioquímico a las células circundantes.

Los organismos pluricelulares se distinguen por su capacidad de interconectar sus células mediante una morfogénesis compleja que implica asociaciones celulares cooperativas para formar tejidos.

[7]​ Algunos organismos unicelulares forman biopelículas multicelulares en las que las células están incrustadas en una matriz extracelular compuesta principalmente por sustancias poliméricas extracelulares.

[8]​ En la era anterior al descubrimiento de las integrinas, la matriz extracelular (ECM) se consideraba únicamente un soporte estructural.

[9]​ En esos primeros estudios, los colágenos fibrilares (las proteínas ECM más abundantes en vertebrados), fueron casi ignoradas como ligandos de las integrinas.

La predicción de que la ECM está en un extremo de la relación dinámica y reciproca, y que el núcleo celular (donde se modifica la expresión genética), está en el otro extremo, ha resultado ser correcta.

La predicción de que la matriz extracelular está en un extremo de una reciprocidad dinámica, y que el núcleo celular, donde en última instancia se modifica la expresión genética, está en el otro extremo, ha resultado ser correcta.

[12]​ Los fibroblastos son el tipo de célula más común en la ECM del tejido conectivo, en la que sintetizan, mantienen y proporcionan un marco estructural; los fibroblastos secretan los componentes precursores de la ECM, incluida la sustancia fundamental.

A pesar de que los componentes de la matriz son muy similares en todos los tejidos animales, las diferencias en sus cantidades relativas y en su organización producen una gran variedad de matrices con propiedades características, pudiendo formar estructuras calcificadas duras como dientes, hueso o caparazones, blandas (como en las medusas), transparentes (córnea) o elásticas y resistentes, como cartílagos o tendones.

[18]​ Las principales macromoléculas que componen la matriz extracelular son las siguientes familias: Proteoglicanos, Ácido hialurónico, Fibras de Proteína, Glucoproteínas,

Los proteoglicanos tienen una carga neta negativa que atrae cationes de Na+, y este, a su vez, atrae moléculas de agua por osmosis, lo que mantiene a la matriz y las células hidratadas.

[19]​ Los principales monómeros que forman los glucosaminoglucanos son la N-acetilglucosamina, la N-acetilgalactosamina y el ácido glucurónico.

[25]​ A diferencia de otros glucosaminoglucanos, el ácido hialurónico es sintetizado por un complejo enzimático en la superficie celular.

[29]​ Los colágenos están presentes en la matriz como proteínas fibrilares y dan soporte estructural a las células del tejido.

Las células pueden sentir las propiedades mecánicas de su entorno aplicando fuerzas y midiendo la reacción resultante.

Las diferentes propiedades mecánicas en la matriz extracelular ejercen efectos tanto en el comportamiento celular como en la expresión génica.

[41]​ La rigidez y la elasticidad también guían la migración celular, este proceso se llama durotaxis.

El término fue acuñado por Lo CM y sus colaboradores cuando descubrieron la tendencia de las células individuales a migrar hacia arriba en gradientes de rigidez (hacia sustratos más rígidos)[39]​ y se ha estudiado ampliamente desde entonces.

[45]​ Se cree que estos cambios causan reordenamientos del citoesqueleto para facilitar la migración direccional.

[48]​ Estos canales están estrechamente regulados y permiten selectivamente que moléculas de tamaños específicos pasen entre las células.