細菌細胞的質膜外有細胞壁,重量約佔細胞乾重的10%～20%。其主要成分是肽聚糖。此外,有的細菌的細胞壁還有胞壁酸和特殊的脂類化合物。

藍藻的細胞壁的主要成分也是肽聚糖等,此外還含有氨基酸和胞壁肽氨基酸。

真核生物植物細胞的細胞壁是具有一定硬度和彈性的固體結構。其主要成分是纖維素(在初生壁上還有半纖維素和果膠質),它形成了細胞壁的網狀框架。

在細胞的生長分化過程中,細胞壁不僅可以擴充套件和加厚,並且可以由原生質(對植物細胞來說稱原生質體)合成一些物質滲入到纖維素的細胞壁框架內,因而改變細胞壁的性質,使細胞壁完成一定的功能。例如,纖維素細胞壁的框架中添加了木質素而木質化,就增加細胞壁的硬度,增強細胞的支援力量。又如,在表面細胞壁中添加了角質(脂類化合物),使角質化的細胞壁透水性降低,增強了細胞壁防止水分損失的作用。栓質化(栓質為脂類物質)的細胞壁,增強了不透水、不透氣的效能,增強了保護作用。水稻、小麥、玉米等作物的莖、葉表皮細胞發生矽質化(滲入了二氧化矽),使細胞壁硬度增加,加強了作物莖杆的支援作用,等等。細胞壁上有胞間連絲,這些胞間連絲較多地出現在細胞壁沒有加厚的位置上,這有利於細胞間的物質交換。