A estrutura microscópoica da maioria das células vegetais é formada por uma parede celular rígida composta basicamente de celulose, e um carbohidrato com propriedades físico-químicas tais como plasticidade, elasticidade, resistência a tensão e decomposição por microorganismos, higrofilia, transparência e etc.
 
Esta parede é fina e elástica nas células vegetais mais jovens (parede primária). Nas células adultas esta parede sofre um espessamento, que pode formar, internamente à parede primária, uma parede secundária, composta de lignina, hemicelulose e suberina.

A formação desta parede secundária não é uniforme, o que pode ser constatado por locais onde ocorre interrupção da sua formação, as chamadas pontuações. Nas células adultas onde ocorre um espessamento proeminente da parede secundária o lúmen celular fica reduzido. Entre uma célula e outra temos a lamela média, formada por uma fina camada de pectatos de cálcio. Esta lamela média funciona como um cimento, unindo as células.

As células que estão em contato direto com o ar, podem formar uma camada externa a parede primária, denominada de cutícula, formada por cutina e cêra. A cêra da carnaúba, por exemplo, vem da cutícula da epiderme das folhas desta planta.

O interior de uma célula adulta é composto por uma fina camada que reveste a parede celular internamente, o citoplasma. Imerso no citoplasama encontramos o núcleo, e os cloroplastos (que contém a clorofila, pigmento verde) reponsáveis pela fotossíntese.

Em alguns casos podemos encontrar, no lugar dos cloroplastos, outras organelas com pigmentos diferentes, carotenos e xantofilas. Interligando os conteúdos de células contíguas, encontramos filamentos de citoplasma, denominados de plasmodesma, os quais estabelecem uma continuidade protoplasmática entre as células.

Estas estruturas dão, de certa maneira, uma continuidade entre toda a parte viva de uma planta, formando, o que chamamos de simplasto. Tal continuidade, também pode ocorrer entre as paredes celulares de toda a planta; o esqueleto de celulose, denominado de apoplasto.

Outra estrutura presente nas células vegetais, que ocupa uma parte considerável do centro da célula adulta é o vacúolo, formado por uma solução aquosa de substâncias minerais e orgânicas. Existem duas outras membranas denominadas de plasmalema e tonoplasto. A primeira delimita todo o citoplasma, e está situada logo abaixo da parede celular. A segunda, o tonoplasto, delimita o vacúolo do citoplasma.

Além destas organelas típicas da célula vegetal, encontramos também todas as outras organelas como, ribossomos, reticulos endoplásmáticos, mitocôndrias (relacionadas a respiração), dictiossomos, ou complexo de Golgi.

A Estrutura do Cloroplasto

O cloroplasto é composto internamente por várias estruturas de aspecto circular que se agrupam como uma pilha de moedas. Cada uma dessas formações é conhecida como granum (plural, grana). Entre estas estruturas, aparecem delicadas membranas ou lamelas que percorrem o cloroplasto de extremo à extremo.

Existe, também, uma matriz (estroma) que envolve todo este sistema. A clorofila, pigmento verde das plantas, está distribuída entre as lamelas dos grana. A fotossintese (absorção e conversão da energia luminosa em energia química, daí levando a formação de carboidratos), ocorre neste sistema de membranas.

A Estrutura da Parede Celular

Quando analisada mais detalhadamente vemos que a parede celular é formada por uma trama de fibrilas de celulose. Existem algumas camadas distintas que formam a parede celular:

-camada mais interna que delimita o lúmem celular, denominada de lamela terciária.
-camada intermediária formada pela parede secundária que pode ser formada por quatro lamelas.
-lamela transicional.
-parede primária.
-lamela média, camada externa em contato com a parede primária.

Cada uma das fibrilas que compõe a trama de celulose, é formada pela agregação de mais ou menos 250 microfibrilas. Cada microfibrila é formada por um pequeno número de feixes de molécula de celulose (fibrilas elementares), sendo que cada molécula de celulose é formada por mais de mil resíduos de glicose, os quais se interligam por pontes de oxigênio.

Em alguns pontos das fibrilas elememtares as moléculas de celulose estão dispostas de maneira desordenada, em outros elas se dispõe ordenadamente, formando as micelas de estrutura cristalina.

Entre as fibrilas, microfibrilas e fibrilas elementares, ocorrem outros componentes da parede celular como a hemicelulose, lignina, etc. Quando não há a presença destas outras substâncias, ocorrem microcapilares que transportam água e outros solutos, o que confere à parede celular uma grande permeabilidade à água.