细胞的分化及其功能的控制, 主要在细胞核内,而大部分反应性代谢和合成的活动却在细胞质中。用光学显微镜所见到的细胞质,似乎是无结构的基质,故称为基质或细胞质基质,细胞器和包涵物悬浮其中。不同生理功能的细胞特化,常常反映在它们的形状和大小,及其所含的细胞器和包涵物的不同数量和种类上。
光学显微镜下常见的细胞器(线粒体、高尔基体、动质),开始被描述为颗粒、丝和膜等,意味着它们是实心结构,现用电子显微镜显示,这些熟悉的细胞器和一些新发现的细胞器,都是由脂蛋白薄膜围成边界的中空结构,有的具有复杂的内部构造。
机体的重要生理学过程,大多发生在细胞的表面和界面上。细胞内有几千种起催化作用使之产生特殊化学转化过程酶,合理而有规律地居于这些膜内,在那里,这些参与发生在细胞器和细胞质基质之间的界面上或是细胞和它周围环境之间的界面上的反应。由有界膜的细胞器面形成之细胞质内的分隔状态,扩大了细胞内生理学活性界面的面积,无疑地能促进细胞内各种复杂化学反应的效率。