中心囊：球形、钟罩形、叶状或不规则形。囊壁是一层多孔的假几丁质或类粘蛋白质的膜。放射虫的骨架主要随中心囊的形状架构而成。
中心囊的构造差异是分类上极为重要的依据。
泡沫虫：中心囊呈轴对称，囊壁为单层的薄膜， 具无数规则分布的小孔。
罩笼虫：中心囊呈狭长型，单轴式的放射状对称，囊壁为一层致密的薄膜，仅在长轴的一端有孔洞。
囊内质：一个或数个细胞核,复核、各种细胞类器官、脂肪球、色素体、结晶体，有营养和生殖功能。
囊外质：以多囊虫目为例
肉基质层：颗粒状原生质组成，轴伪足由此伸出，消化作用在此进行，常可见半消化物质。
胶泡层：厚层的胶状组织，充满胶泡，可调节比重，利于漂浮，分泌骨骼。虫黄藻共生于此。
肉网层：外质的最外侧，网目状构造，周边向外延伸出丝状伪足。
伪足：伪足上可富有粘稠状的硅胶。轴状伪足:由微管组成的轴丝支持；丝状伪足。
大多数的放射虫具有结构精致的硅质骨架，但海水表层常见的一种群居放射虫就没有骨架。
1、骨骼成分与特性
主要为Si和O，还有少量的Mg、Ca、Na、Pb等元素，总量不超过4%。骨骼清晰透明，透射光下呈玻璃状，硬且脆，无弹性。
2、骨骼类型
松散结构：为互不连接或接合不坚实的杆、骨针及刺。
网格状：孔的大小和形状是重要的鉴定特征。
海绵状：细短的小棒三维空间连接。
孔板状：致密均匀，可见稀疏、大小不等的孔。
3、骨骼发育
Haeckel的两种假说：其一骨骼单元直接由伪足和原生质网的化学成分变质形成；其二由原生质分泌形成。Thompson用在细胞质分界面上发生的物理-化学过程来解释骨骼形成的网状模式Hollande认为骨骼形成于活的原生质膜内。个体发育的不同阶段，骨骼的形态和结构发生了一系列的变化。在成年以后，骨骼还具有次生生长现象，表现为翼膜和附加骨骼网。