O material de que uma parede celular é feita depende do tipo de organismo do qual a célula faz parte. Plantas, fungos, bactérias e arqueas têm paredes celulares.
Na maioria das vezes, as paredes celulares estão associadas às plantas. As paredes das células vegetais têm até três camadas: a lamela do meio, a parede celular primária e a parede celular secundária, cada uma diferindo um pouco das outras na composição. A camada mais externa é a lamela do meio, que é rica em pectinas e cola as células vegetais adjacentes. Sob ela está a parede celular primária fina, flexível e extensível, que é composta de celulose, hemicelulose e pectina. A camada mais interna é a parede celular secundária espessa, que é composta de celulose, xilana e lignana.
Nos fungos, a parede celular é a camada mais externa. Três substâncias se combinam para formar as paredes celulares dos fungos: quitina, glucanos e proteínas.
As paredes celulares das bactérias são constituídas por peptidoglicano. Também chamado de mureína, o peptidoglicano é composto de cadeias de polissacarídeos reticuladas por peptídeos incomuns contendo D-aminoácidos.
Com exceção de um grupo de metanógenos, as arquéias têm quatro tipos de paredes celulares e não possuem peptidoglicano. O primeiro tipo de parede celular é feito de pseudopeptidoglicano, o segundo tipo é composto de polissacarídeos, o terceiro tipo é feito de glicoproteína e o quarto tipo é composto de proteínas.