形成气孔和水孔的一对细胞。通常是肾形的细胞，但禾本科的气孔则呈哑铃形。气孔的保卫细胞含有叶绿体，因为细胞壁面对孔隙的一侧（腹侧）比较厚，而外侧（背侧）比较薄，所以随着细胞内压的变化，可进行开闭运动。蕨类和藓类的保卫细胞因腹侧较薄而背侧较厚，由于内压的增加，腹壁延伸，细胞厚度增加，两细胞分离，而小孔张开。通常象五倍子、紫鸭跖草一类的保卫细胞，因在小孔的内外产生壁突起样增厚，孔道内外分别形成称为前庭与后庭的小腔；而小浮萍没有这样的突起。旱生植物，在保卫细胞或邻接的表皮细胞上面，壁明显增厚，同时又有蜡质沉积，从而形成了复杂的结构，把气孔的开口部遮盖〔苍珊瑚属（Heliopora）、杓兰属（Cypri－pedium）〕。保卫细胞是来源于上表皮，经几次分裂后，产生了保卫细胞母细胞。以后一分为二，相邻细胞壁间的果胶质溶解而形成小孔。它的发生与叶内细胞间隙的发育有着密切的关系。水孔的保卫细胞构造是简单的，没有开闭的功能，小孔总是开放着。气孔老化以后，保卫细胞也就丧失了开闭的功能。