形成氣孔和水孔的一對細胞。通常是腎形的細胞，但禾本科的氣孔則呈啞鈴形。氣孔的保衛細胞含有葉綠體，因為細胞壁面對孔隙的一側（腹側）比較厚，而外側（背側）比較薄，所以隨著細胞內壓的變化，可進行開閉運動。蕨類和蘚類的保衛細胞因腹側較薄而背側較厚，由于內壓的增加，腹壁延伸，細胞厚度增加，兩細胞分離，而小孔張開。通常象五倍子、紫鴨跖草一類的保衛細胞，因在小孔的內外產生壁突起樣增厚，孔道內外分別形成稱為前庭與后庭的小腔；而小浮萍沒有這樣的突起。旱生植物，在保衛細胞或鄰接的表皮細胞上面，壁明顯增厚，同時又有蠟質沉積，從而形成了復雜的結構，把氣孔的開口部遮蓋〔蒼珊瑚屬（Heliopora）、杓蘭屬（Cypri－pedium）〕。保衛細胞是來源于上表皮，經幾次分裂后，產生了保衛細胞母細胞。以后一分為二，相鄰細胞壁間的果膠質溶解而形成小孔。它的發生與葉內細胞間隙的發育有著密切的關系。水孔的保衛細胞構造是簡單的，沒有開閉的功能，小孔總是開放著。氣孔老化以后，保衛細胞也就喪失了開閉的功能。