由次生壁均匀加厚的细胞所组成的一种机械组织。成熟的厚壁组织细胞，其细胞壁很厚，细胞腔小，原生质体消失。它们单个聚集成团或束，分散于其他组织之间。厚壁组织分为石细胞和纤维两类（见图）。此外，还存在一些中间类型。

一般由薄壁细胞经过细胞壁次生加厚分化而来。其次生壁很厚并木化，具同心层纹。细胞壁上有许多单纹孔，由于次生壁强烈增厚，纹孔愈合形成分枝的纹孔道。石细胞为等径的或稍长形的，具分枝或呈星芒状。根据形状的不同分为下列5种：①短石细胞。形如薄壁细胞，但细胞壁强烈增厚，如梨果肉中的石细胞，桃、杏、椰子的内果皮；②大石细胞。伸长成柱状，通常成层存在，如豆类种皮的表皮石细胞；③骨状石细胞。细胞呈柱状，但末端膨大如骨状，如桂花叶肉中的和豌豆种皮的石细胞；④星状石细胞。细胞具多个分枝，呈星芒状，如茶的叶片和叶柄内的石细胞；⑤毛状石细胞。细胞狭长，形如毛状并有分枝，如龟背竹气生根内的石细胞。

厚壁组织

石细胞单个或成群广泛分布于植物体内，茎的皮层、髓部、韧皮部、木质部以及种皮、果皮和叶肉中均有存在，少数植物的根中也有发现。梨果肉中和茶叶片中的石细胞分布状况和数量常常影响其品质的优劣。

由原形成层、维管形成层或基本分生组织分裂衍生的细胞分化发育而来。大多数为末端尖锐的、细胞腔狭窄的厚壁细胞。细胞壁呈不同程度的木化次生加厚。成熟的纤维细胞原生质体解体，但有些植物的纤维，其原生质体可存在较长的时间。纤维常成束或成片分布于植物维管组织或薄壁组织。纤维分为木质部外纤维和木质部纤维。

木质部外纤维指分布于韧皮部、皮层、髓和叶肉中的纤维，有时称其为韧皮纤维。木质部外纤维其细胞壁木化或不木化。单子叶植物茎中的木质部外纤维通常成圈分布于离表皮内方不同距离的基本组织中。单子叶植物维管束周围也有纤维分布，形成维管束鞘。木质部外纤维的细胞长度变化很大，通常初生的比次生的长，亚麻茎的初生韧皮纤维为8～69mm，大麻韧皮纤维为10～100mm，苎麻韧皮纤维最长可达550mm。木质部外纤维木化程度较低，质地柔软，可作纺织材料或制绳索。

木质部纤维又称木纤维，存在于木质部。其细胞长度较木质部外纤维短，具木化的次生壁。由于细胞壁的增厚，纹孔腔变得细长，并且内纹孔口呈裂隙状。木质部外纤维又可进一步分为韧型纤维和纤维管胞。韧型纤维形态近似韧皮纤维，一般较管胞长，壁较厚，多具单纹孔。纤维管胞的形态界于管胞和韧型纤维之间，细胞壁较韧型纤维薄，但较管胞厚，多具缘纹孔。木质部纤维木化程度较高，质地比较硬脆，可供造纸和人造纤维。

有些韧型纤维和纤维管胞在纵向壁的次生层形成之后，产生横的横隔，称为具隔纤维。这种纤维具有原生质体，既有支持作用，也有贮藏作用。