植物細胞壁是存在於植物細胞外圍的一層厚壁，是植物細胞區別於動物細胞的主要特徵之一。
植物細胞壁主要由胞間層、初生壁和次生壁三部分構成。胞間層位於兩個相鄰細胞之間，主要成分爲果膠質，有助於將相鄰細胞粘連在一起，並可緩衝細胞間的擠壓。初生壁是細胞分裂後最初由原生質體分泌形成的細胞壁，存在於所有活的植物細胞，位於胞間層內側，通常較薄，約1~3微米厚，具有較大的可塑性，可使細胞保持一定形狀，並能隨細胞生長而延展，主要成分爲纖維素、半纖維素，並有結構蛋白存在。次生壁部分植物細胞在停止生長後繼續積累的細胞壁層，位於質膜和初生壁之間，主要成分爲纖維素，並常有木質存在，通常較厚，約5~10微米，使細胞壁具有很大的機械強度。
植物細胞壁的主要功能是維持細胞的形態、增強細胞的機械強度，並且與細胞的生理活動有關。此外，細胞壁還參與細胞的木質化、木栓化、角質化、礦質化等過程，這些過程增加了細胞壁的硬度和機械力。