細胞壁由虎克(Robert Hooke, 1655)發現，細胞(cellula)的命名亦由此而來。細胞壁位於細胞外圍，提供植物支持性的力量，固定植物細胞的形狀，是植物細胞重要特徵。其由中膠層(middle lamella)及初生細胞壁(primary wall)組成，某些植物細胞具有次生細胞壁(secondary wall)。[註一]高等植物細胞壁上另有壁孔(pits)的構造，原生質絲(plasmodesmata)透過壁孔而能與鄰近細胞進行物質交換。

維管束植物進行有絲分裂時，會在兩個分裂的細胞核間形成一隔膜，此即中膠層。後而沿著中膠層兩側繼續堆積纖維與果膠的複合物形成初生細胞壁。細胞生長終止後，有些植物組織(如石細胞、韌皮部纖維細胞等)會在初生細胞壁內側產生纖維沉澱，這個加厚的構造即為次生細胞壁。

初生細胞壁主要由果膠複合物組成，非常柔軟而具彈性，某些物種的葉肉細胞受膨壓的影響容積變化甚至可達30%[註二]。次生細胞壁因結晶纖維素為其主要成分，故彈性較初生細胞壁為低，但張力較強，所以在植物的支持組織細胞中較為常見。

纖維素(cellulose)：為植物細胞壁的主要成分，在初生細胞壁會與果膠形成複合物。木質素(lignin)：為植物細胞壁的重要成分，是次生細胞壁的重要構成物質，但在初生細胞壁中亦可見。張力與纖維素相當，但抗力較強，是細胞壁支持功能的能源。

角質(cutin)多位於細胞壁之表皮，角質化的細胞壁水分不易通過，可以有效減少植物表面水分的蒸散作用。另有不同比例的軟木質(suberin)、半纖維質(hemicellulose)、單寧(tannin)、幾丁質(chitin)、植物黏液(mucilages)等。[註三]

壁孔在細胞生長末期，初生細胞壁上某些區域會形成次生細胞壁，但某些地方並未形成次生細胞壁而在初生細胞壁上形成一凹陷的構造，此即壁孔。[註四]原生質絲透過壁孔與鄰近細胞進行物質交流，此原生質絲只存在於活的植物細胞間。

[註一] 易希道，《植物生理學》 p63，國立編譯館，民國55年4月。

[註二] 易希道，《植物生理學》 p71，國立編譯館，民國55年4月。

[註三] 易希道，《植物生理學》 p72，國立編譯館，民國55年4月。

[註四] 蔡淑華，《植物解剖學》 p26，國立編譯館，民國62年5月。