植物の細胞壁は、植物の細胞に形を与え、支え、保護しています。細胞が成熟すると、細胞の種類に応じて細胞壁が変化します。例えば、葉の実質細胞は薄い一次細胞壁しか持っていません。
一方、軟骨細胞や硬骨細胞は、主に植物の茎や葉の外層部に存在します。これらの細胞は、一次細胞壁を部分的に厚くしたり（厚角組織）、二次細胞壁を堆積させたり（厚壁組織）して、植物に強度と支持力を与えます。このように、細胞壁の組成が異なることで、特定の細胞や組織の機能が決定されます。
樹木や草本などの植物は、成熟した細胞の周りに二次細胞壁を形成します。二次細胞壁は通常、外側の二次壁層1（S1）、中央の二次壁層2（S2）、そして最も内側の二次壁層3（S3）の3つの異なる層を含んでいます。各層では、セルロースミクロフィブリルが異なる方向に組織化されています。S2層は、細胞壁の75%を占めることもあります。
すべての植物の細胞壁には、その組成にかかわらず、水や栄養分などの分子を運ぶための小さな穴（ピット）があります。孔の中では、中間膜と一次細胞壁だけが薄い膜を形成し、隣接する細胞を分離しています。孔の中では、中層膜と一次細胞壁が薄い膜を形成して隣接する細胞を分離しているだけで、形質細胞膜はその溝をまたいで隣接する細胞の細胞質をつなぎます。二次細胞壁はピットの周囲に堆積しているかもしれませんが、ピット内にはないです。
植物が水分や栄養分を吸収すると、植物細胞はそれを液胞に蓄えます。液胞が膨張すると、細胞膜が細胞壁に押し付けられます。この膨圧が、植物の直立した硬い構造を支えています。一方で細胞壁は、この圧力で細胞が破裂するのを防いでいます。
植植物の細胞壁は、構造と支持に加えて、植物に栄養分を貯蔵する役割も果たしています。例えば種子は、子葉や胚乳の細胞壁に糖分を蓄え、植物の成長初期に利用することができます。また、細胞壁は、病原性のあるバクテリア、ウイルス、真菌に対する主要なバリアや防御としても機能しています。植物の細胞壁は、硬くて不変のバリアというよりも、動的な構造です。
