Une membrane séreuse, ou tout simplement une séreuse, est le revêtement lisse des cavités corporelles que sont le thorax et l’abdomen. Une séreuse est constituée d’un tissu conjonctif recouvert d’un mésothélium, constitué d'une couche de cellules mésothéliales. Elle est formée de deux feuillets, le pariétal au contact de la paroi, et le viscéral au contact des organes (c’est la couche externe des organes intra péritonéaux). Les deux feuillets délimitent une cavité séreuse (ou sérique).
Les séreuses sont au nombre de trois : le péricarde qui entoure le cœur, la plèvre qui fait de même avec les poumons, et le péritoine qui tapisse l’abdomen, en délimitant la cavité péritonéale. Les viscères abdominaux et pelviens se situent, par rapport à cette cavité, soit en dedans (organe intrapéritonéal comme l’estomac), soit en arrière (organe rétropéritonéal comme le pancréas), soit en dessous (organe sous péritonéal comme la vessie), soit en dehors, comme l’œsophage. Chez l’homme, on décrit une quatrième séreuse, la vaginale, qui entoure les testicules.
Les cavités séreuses sont, à l’état normal, virtuelles. A l’état pathologique, elles peuvent être le siège d’un épanchement : péricardite ou hémopéricarde pour le péricarde ; pleurésie, pneumothorax ou hémothorax pour la plèvre ; pneumopéritoine, hémopéritoine, épanchement purulent, ascite ou cholépéritoine pour le péritoine ; hydrocèle pour la vaginale testiculaire.
Les séreuses peuvent être atteintes par un processus tumoral : primitif, appelé mésothéliome, ou secondaire (métastase). Le mésothéliome pleural est une maladie grave liée à l’exposition chronique à l’amiante (asbestose).