Son rôle est important dans le maintien de la forme de la cellule (squelette externe) et d’une imperméabilité relative (résistance au dessèchement). La paroi cellulaire est plus passive que la membrane plasmique, car cette dernière est le siège de mouvements moléculaires participant activement à la régulation des échanges entre l’extérieur et l’intérieur de la cellule.

L’enveloppe (paroi et membrane) des bactéries est différente selon les espèces. On distingue classiquement les bactéries à :

• Gram positif, possédant une enveloppe cellulaire constituée d’une membrane entourant le cytoplasme et d’une paroi épaisse ;
• Gram négatif, dont la structure est plus complexe, avec une enveloppe cellulaire constituée d’une membrane entourant le cytoplasme (ou membrane interne), d’un espace périplasmique contenant une paroi fine et d’une membrane externe.

Les parois cellulaires des champignons sont composées d’un polysaccharide, la chitine, que l’on retrouve dans la cuticule des arthropodes (crustacés, insectes, par exemple).

Chez les cellules végétales, en fonction de leur stade de développement, on distingue une paroi primaire et une paroi secondaire.

Au début de la différenciation cellulaire, la paroi est constituée par un ensemble de couches de fibrilles de cellulose. Elles sont insérées dans une matrice se comportant comme un gel hydraté, formé, notamment, d’eau, d’ions (Ca²⁺), de pectine (hydrophile) et de protéines. C’est la paroi primaire de nature pectocellulosique. On parle alors de paroi pectocellulosique. Déformable et élastique, elle peut suivre les augmentations de volume de la cellule lors de la croissance.

Lorsque la cellule a atteint sa taille et sa forme définitive, plusieurs couches plus internes de fibrilles de cellulose se superposent à la paroi primaire, s’intercalant entre celle-ci et la membrane plasmique, formant ainsi la paroi secondaire. Les nouvelles fibrilles sont accompagnées de substances amorphes hydrophobes, variées selon les espèces et les tissus : la lignine (lignification), la subérine (subérisation), la cire (cérification), la cutine (cutinisation), etc.

Un cas particulier est celui de la paroi des kystes, forme de résistance de nombreux micro-organismes (voir cette entrée).

Un point important est de ne pas confondre paroi et membrane, elles sont différentes dans leur nature chimique et leur structure, pourtant les termes sont souvent pris indifféremment.

En outre, il n’y a pas de parois autour des cellules animales.

On remarquera également que les qualificatifs primaire et secondaire s’appliquent à des niveaux très différents d’organisation de la paroi, se mettant en place successivement au cours de la vie cellulaire.