組織培養細胞形態結構與體內細胞基本相同，但在大體形態以及某些細微結構方面仍存在著一定的差異。
根據細胞是否貼附于支持物上生長，形態有所不同。呈懸浮生長時，不論細胞原來源于體內何種類型細胞.由于生長在液體環境中，胞體基本呈圓形。大多數細胞是貼附型生長的。當細胞貼附在支持物上后，細胞分化現象常變得不顯著，易失去它們在體內時的原有特征.在形態上表現單一化的現象。貼附于支持物表面后，開始仍為圓形，但為時很短，很快便經過形態演變過渡成扁平形態。
1.成纖維細胞型：此細胞形態與體內成纖維細胞的相似而得名，胞體呈梭形或不規則三角形，中央有卵圓形核，胞質向外伸出2～3個長短不齊的突起。細胞在生長時呈放射狀火焰狀或旋渦狀走行，除真正的成纖維細胞外，凡由中胚層間充質起源的組織，如心肌、平滑肌、成骨細胞、血管內皮等細胞常呈此形態。
2.上皮組織型：本型細胞呈扁平不規則多角形，中有圓形核。細胞彼此緊密相連成單層膜，生長時呈膜狀移動；處于上皮膜邊緣的細胞總與膜相連，很少脫離細胞群單獨活動；起源于內、外胚層細胞如皮膚表層、消化層上皮、肝、胰、肺泡上皮等皆呈上皮型形態。
3.游走細胞型：此型細胞在支持物上散在生長，一般不連接成片，細胞質經常伸出偽足或突起，呈活躍地游走或變形運動。此型細胞不很穩定.有時亦難和其他型細胞相區別，在一定條件下，如培養基化學性質變動等，它們也可能呈成纖維細胞形態。
4.多形細胞型：有一些組織和細胞，如神經組織的細胞等，難以確定它們規律和穩定的形態，可通歸人多形細胞型。
