細胞壁不是雙層膜，其不具有膜結構。細胞壁(cellwall)是位於細胞膜外的一層較厚、較堅韌並略具彈性的結構，其成分為黏質複合物，有的種類在壁外還具有由多糖類物質組成的莢膜，起保護作用。莢膜本身還可作為細胞的營養物質，在營養缺乏時能被細胞所利用。
細胞壁分為3層，即胞間層(中層)、初生壁和次生壁。胞間層把相鄰細胞粘在一起形成組織。初生壁在胞間層兩側，所有植物細胞都有。次生壁在初生壁的裡面，又分為外(S1)、中(S2)、內(S3)3層，在內層裡面，有時還可出現一層。這樣的厚壁，水分和營養物就不能透過。有些植物的次生壁上具瘤層，還分化有特殊結構，如紋孔和瘤狀物等。紋孔是細胞間物質流通的區域，而瘤狀物則是次生壁裡層上的突起。
