叶肉细胞是植物叶片中位于上、下表皮之间的薄壁细胞，细胞内富含叶绿体，高等植物叶肉细胞通常含有50-200个叶绿体，是光合作用的主要场所。多数双子叶植物的叶肉细胞分化为栅栏组织和海绵组织：栅栏组织由紧密排列的柱状细胞构成，主导光合作用；海绵组织由松散的不规则细胞构成，主要负责气体交换。单子叶植物如小麦叶肉细胞呈峰、谷、腰、环的内折叠结构，竹类叶肉细胞则无栅栏与海绵组织分化，由多层内折叠复式细胞组成，不同竹种的细胞环数存在3-8环的差异。

叶片一部分的立体图，正面是横切面，右侧是纵切面，下面表示下表皮。在上下表皮之间有为维管束纵向分隔的叶肉与叶肉组织没有栅状组织或海绵状组织的区别，都由特殊的有腕细胞组成。这里是进行光合作用的地方。

有腕细胞，它的细胞壁向着细胞内部有2-15个膜状突起，一般为5-7个，其方向与叶片的主轴平行。从横切面来看，象手腕一样伸展着，所以叫有腕细胞。我们常能看到的有腕细胞，其与叶面平行的纵切面，与叶面成直角的纵切面信细胞的厚度是5-8微米，与突起的直径大体相同。突起的长度是5-10微米。就是说，观察立体细胞的形状时，它的底面与横切面平行，呈平板状，向叶片的轴向伸长比较少，其侧面内部有腕状突起。叶肉细胞的形状，因在叶内位置不同而异，尤其是突起的长度差异更大。在上表皮一边的有腕细胞，其近上表皮一侧，突起较氏，在大维管束周围特别明显。在下表面，腕的长度无论哪侧都大体相同，在气孔附近腕就不怎么发达了。

一般越是上位叶的叶肉越厚。细胞的突起数也是上位叶的较多。可是细胞的厚度，有越是上位叶越偏薄的倾向，因此其突起的直径也越小。细胞的平均表面积和平均体积，不同的上位差异较少：单位叶面积的叶肉细胞数在上位叶的显著增多。因此，单位面积的细胞总表面积也越是上位叶越大。也就是说，越是上位叶，越具有发挥高光合效能的适宜形态。上位叶的光合作用与产量之间，有着密切的关系。

栅栏组织靠近表皮，是由一些排列较紧密的长圆柱状细胞组成，主要进行光合作用。而海绵组织靠近下表皮，是由一些排列较疏松的不规则形细胞组成。

叶肉细胞是与叶表皮细胞相并行的，并作若干水平层次，而不作放射状的排列。竹类的叶肉细胞主要由峰、谷、腰、环等形状的复式细胞组成，其共同性状皆为内折叠式，不分栅栏组织与海绵组织，并由多层细胞所组成，但不同竹种叶肉细胞的形状(主要是指内折性情况与内折的方向)、大小及层次的多少是不完全相同的。单侧复式的有3环、4环、5环和8环；双侧复式的有两侧对称和不对称两类。

胞间隙发达，主要进行气体交换，也能进行光合作用。大多数双子叶植物叶片具有明显的背、腹面之分，称为两面叶。 叶肉位于上、下表皮之间，叶肉细胞内含有大量的叶绿体，是植物进行光合作用的主要场所。