A camada interna da cápsula articular, chamada membrana sinovial, é composta por tecido conjuntivo areolar contendo fibras elásticas. A membrana sinovial reveste o interior de uma articulação móvel, especificamente o interior da cápsula fibrosa. Em muitas articulações sinoviais, a membrana sinovial acumula tecido adiposo, chamado corpos adiposos. O corpo adiposo infrapatelar do joelho é um exemplo. As células da membrana sinovial, os sinoviócitos, não são frequentemente visualizadas no líquido sinovial ou no sinóvio, mas desempenham um papel essencial na função da barreira hemosinovial. São as primeiras a fagocitar os cristais e desencadear o processo inflamatório. A membrana sinovial pode se inflamar na artrite. Em geral, a inflamação da membrana sinovial é chamada de sinovite. Isso pode ser causado por uma infecção intra-articular (artrite séptica), lúpus eritematoso, artrite inflamatória (como a artrite reumatoide) ou gota.