細胞的分化及其功能的控制， 主要在細胞核內，而大部分反應性代謝和合成的活動卻在細胞質中。用光學顯微鏡所見到的細胞質，似乎是無結構的基質，故稱為基質或細胞質基質，細胞器和包涵物懸浮其中。不同生理功能的細胞特化，常常反映在它們的形狀和大小，及其所含的細胞器和包涵物的不同數量和種類上。

光學顯微鏡下常見的細胞器（線粒體、高爾基體、動質），開始被描述為顆粒、絲和膜等，意味著它們是實心結構，現用電子顯微鏡顯示，這些熟悉的細胞器和一些新發現的細胞器，都是由脂蛋白薄膜圍成邊界的中空結構，有的具有復雜的內部構造。

機體的重要生理學過程，大多發生在細胞的表面和界面上。細胞內有幾千種起催化作用使之產生特殊化學轉化過程酶，合理而有規律地居于這些膜內，在那里，這些參與發生在細胞器和細胞質基質之間的界面上或是細胞和它周圍環境之間的界面上的反應。由有界膜的細胞器面形成之細胞質內的分隔狀態，擴大了細胞內生理學活性界面的面積，無疑地能促進細胞內各種復雜化學反應的效率。