肝小叶内每个不同部位的肝细胞结构和代谢特点是不同的，也可以说肝小叶内的肝细胞并不都是同质性的。病理学家的研究认为，肝小叶内各部分的肝细胞对某些损害因素的敏感性不同，所谓“肝小叶梯度”的概念即源于此。肝小叶梯度概念与生化的功能密切相关，本节仅就形态结构的梯度变化叙述，有关与糖、蛋白质、脂类、药物代谢等“梯度变化”将在有关章节叙述。

多种哺乳动物肝脏的实验证明，肝小叶（或肝腺泡）的梯度差异与血液循环关系密切，也与肝脏的血流动力学、氧、营养供应及微循环有关。一般认为和肝腺泡类似。肝小叶可分为三个带，Ⅰ（区）带相当于肝小叶的周边部，Ⅱ（区）带相当于肝小叶中间部；Ⅲ（区）带相当于肝小叶的中央部。其中Ⅰ带相当于6个肝腺泡的Ⅰ带，血液供应最好，肝细胞代谢活跃，线粒体数量多，体积大，形状较多，常成群分布；粗面内质网发达，溶酶体较大。进食后糖原首先在周边部肝细胞内聚集，呈团块状分布。

此外，琥珀酸脱氢酶（SDH）、细胞色素氧化酶（CCO）活性较强，三羧酸循环活跃，说明其细胞氧化供能活动旺盛。Ⅲ带相当于肝小叶的中央部，由于邻近中央静脉，血液供应条件差，线粒体数量虽多，但体积小、散在，且线粒体嵴少；粗面内质网也少，糖原颗粒少，在饥饿状态时最先分解。在病理和一些生理反常的条件下，肝细胞内首先出脂滴和色素沉积。Ⅱ（区）带即指位于Ⅰ、Ⅲ带之间小叶中间部，肝细胞的血液供应和氧、营养条件均居于Ⅰ带和Ⅲ带之间的过渡状态。

经组织化学与细胞化学实验证明，肝小叶周边带和中央带肝细胞酶的活性以SDH、CCO较高，三羧酸循环的氧化水平高，细胞内三磷酸腺苷酶（ATPase）、葡萄糖-6-磷酸酶（G-6-Pase）、磷酸化酶（phosphory lases）、碱性磷酸酶（ALP）、酸性磷酸酶（ACP）、酒精脱氢酶（ADH）含量较多，中央带的肝细胞内还原型辅酶Ⅰ（NADPⅠ）、还原型辅酶Ⅱ（NADPHⅡ）、黄素酶、脂酶、三羟类固醇脱氢酶、酮基还原酶等含量较高。

但是并非所有肝细胞的功能活动均呈现“肝小叶梯度变化”，例如明细胞（一种电子密度较低的肝细胞，与蛋白质合成功能有关）以及暗细胞（一种电子密度较高的肝细胞）在肝小叶内各带的分布，并无明显的差异。这种现象也可能是同种肝细胞处在不同分化阶段，而且机能活动状态不同的条件下的结果。

关于肝细胞形态结构和功能梯度变化，目前研究还不十分完善，有待进一步从多学科继续研究和探索。