Den primära komponenten i växtcellväggar är cellulosa, en polysackarid som består av upprepade enheter av glukos. Cellulosamolekyler aggregerar till mikrofibriller, ytterligare buntade för att bilda större strukturer som kallas cellulosamakrofibriller. Dessa makrofibriller är inbäddade i en matris av hemicellulosa, pektin och lignin. Hemicellulosa är en mångsidig grupp av polysackarider som tvärbinder cellulosamikrofibriller, vilket ger flexibilitet och styrka till cellväggen. Pektin är en komplex polysackarid som bildar en gelliknande substans, som bidrar till cellvidhäftning och vattenretention. Lignin, en fenolisk polymer, finns främst i de sekundära cellväggarna hos vedartade växter och ger styvhet och vattentäthet. Sammantaget varierar cellväggarnas sammansättning beroende på växtart och den specifika vävnadstypen, med variationer i de relativa mängderna och typerna av cellulosa, hemicellulosa, pektin och lignin.