Die Hornhautdermis, auch als Hornhautstroma bezeichnet, ist die zentrale und dickste Schicht der Hornhaut, die etwa 90% ihrer Gesamtdicke ausmacht (etwa 450-500 Mikrometer in der Mitte), und ist für die mechanische Festigkeit und die optischen Eigenschaften dieser Struktur verantwortlich. Das Hornhautstroma besteht aus parallelen Kollagenlamellen, die in einer hochgradig geordneten Weise angeordnet sind, wobei jede Lamelle Bündel von Kollagenfasern (hauptsächlich Kollagen vom Typ I und V) mit einem einheitlichen Durchmesser von etwa 25-35 Nanometern enthält, die in genauen Abständen angeordnet sind. Die Räume zwischen den Kollagenfasern sind mit einer Basalsubstanz gefüllt, die Proteoglykane (hauptsächlich Keratosulfat und Chondroitinsulfate) und Gewebeflüssigkeit enthält. Zwischen den lamellaren Strukturen befinden sich abgeflachte Zellen, die Keratozyten (Hornhautfibroblasten), die etwa 3-5% des Stromavolumens ausmachen.