厚壁组织是细胞次生壁全面增厚的机械组织，并细胞壁大多木质化。 厚壁组织 马兜铃茎
厚壁组织细胞具有明显均匀加厚的次生壁，细胞腔小，为死细胞。
厚壁组织的细胞壁常较厚，常有明显的层纹和孔纹，细胞腔较小，成熟的厚壁组织细胞为死细胞，细胞壁极厚内含木质。坚硬、木质化的细胞构成的植物组织，起支撑作用。
厚壁组织的细胞有多种不同的形态和大小，主要有两种类型︰石细胞及纤维。
石细胞的形态多种多样，见於植物的各种组织，如周皮、皮层、髓、木质部和韧皮部，亦见於叶及果内，并构成坚果的硬壳和许多种子的坚硬外皮。
共5张 厚壁组织显微图
石细胞多为等径或略为伸长的细胞，有些具不规则的分枝成星芒状，也有的较细长。它们通常具有很厚的、强烈木质化的次生壁，壁上有很多圆形的单纹孔，由于壁特别厚而形成明显的管状纹孔道，有时，纹孔道随壁的增厚彼此汇合，会形成特殊的分枝纹孔道。细胞成熟时原生质体通常消失，只留下空而小的细胞腔。
石细胞广泛分布于植物的茎、叶、果实和种子中，有增加器官的硬度和支持的作用。它们常常单个散生或数个集合成簇包埋于薄壁组织中，有时也可连续成片地分布。例如梨果肉中坚硬的颗粒，便是成簇的石细胞，它们数量的多少是梨品质优劣的一个重要指标。
茶、桂花的叶片中，具有单个的分技状石细胞，散布于叶肉细胞间，增加了叶的硬度，与茶叶的品质也有关系。核桃、桃、椰子果实中坚硬的核，便是多层连续的石细胞组成的果皮。许多豆类的种皮也因具多层石细胞而变得很硬。在某些植物的茎中也有成堆或成片的石细胞分布于皮层、髓或维管束中。
纤维是极为细长的细胞，两端长而渐尖，互相连结，从而对植物体提供最大的支持。 厚壁组织
纤维可见於植物体所有部分，包括茎、根以及叶内的维管束中。
纤维是二端尖细成梭状的细长细胞，长度一般比宽度大许多倍。细胞壁明显地次生增厚，但木质化程度很不一致，从不木质化到强烈木质化的都有。壁上纹孔较石细胞的稀少，并常呈缝隙状。成熟时原生质体一般都消失，细胞腔成为中空，少数纤维可保留原生质体，生活较长的一段时间。
纤维广泛分布于成熟植物体的各部分，根据纤维在植物体内发生的位置，又可分为木纤维和木质部外纤维，木质部外纤维又称韧皮纤维。
尖而细长的纤维通常在体内相互重叠排列，紧密地结合成束，因此，更增加组织的强度，使它具有大的抗压能力和弹性，成为成熟植物体中主要的支持组织。