Embora muitas células apresentem somente a parede primária, em outras o protoplasto deposita uma parede secundária. A parede celular secundária é depositada internamente à parede primária, após a parede primária ter cessado seu crescimento e não aumentar mais em superfície.

As paredes secundárias lignificadas têm como função aumentar a resistência em células que desempenham funções específicas, tais como o transporte de água, pelo xilema, e a sustentação, pelo colênquima.

A orientação das microfibrilas de celulose depositadas no interior da parede primária influencia a direção da expansão celular durante o crescimento das células. Tal orientação, por sua vez, é resultado da ação de hormônios, como o etileno e as giberilinas.

A lamela mediana consiste em uma camada rica em substâncias pécticas depositada entre as duas paredes celulares primárias de células adjacentes, sendo atravessada pelos plasmodesmos que conectam os protoplastos destas células.

A celulose é o principal componente das paredes celulares dos vegetais. Além de celulose, são encontrados em quantidades variáveis moléculas como as hemiceluloses, pectinas, lignina, cutina e suberina, entre outras.