刺丝囊系有刺胞动物所特有的微细构造，大量藏于体表（特别是触手）、胃腔内面（特别是胃丝和隔膜丝）的上皮中。管状的刺丝从球形或卵形等中空胞体（刺丝囊）的一端向胞内腔延伸，在其中呈涡状卷曲，有的在口周围具刺细胞盖（opercu-lum）。此刺丝的瞬间外翻，射出过程，称为刺细胞的发射（discharge），通过各种实验作用因子可触发，其中胞内压和胞壁弹性之作用受到重视。
刺丝囊是刺细胞内形成的非生命的构造部分，主要由含硫性胶原形成。刺细胞起着一个独立的效应器的作用，它对特定的脂质成分的接触化学反应常被看作为原有的兴奋形式。刺细胞之外表面所具的毛样突起称为刺针，有时亦称刺激感受器。无刺针的种类大多也具有类似的纤毛样构造。
刺丝囊从功能上可分为穿刺刺丝囊、卷缠刺丝囊和粘性刺丝囊等，其生物学的作用也是多种多样的。由穿刺刺丝囊的刺丝前端射出的胞内液中含有属胺类或肽类的刺细胞毒素，对人体也有毒效。除上述的功能型分类外，还可根据刺丝的形状约分为20种类型，两者配合作为
有刺胞动物分类上的重要标志。除原有的刺细胞外还有一种称为螺旋刺细胞的特殊类型。与刺细胞类似的构造也可见于纽虫类的吻中；原生动物的毛囊内也有与刺细胞极为相似的构造。但栉水母类无刺细胞，代替的是粘细胞（胶胞）
刺丝囊的顶端为一盖板（lid），囊内为细长盘卷的刺丝。当刺针或刺细胞受到刺激时，刺丝囊由刺细胞中被排出，同时刺丝也由刺丝囊外翻出来，形成不同长度的刺丝，用以捕食及防卫。 实验证明刺丝囊的排放机制是由机械刺激及化学刺激的联合作用所引起，单独地使用其中任何一种刺激并不引起排放。外界刺激作用于刺细胞，引起刺丝囊由周围细胞质中吸收水分，改变囊壁渗透性，刺细胞随之收缩，增加了刺丝囊内的压力，刺丝冲破盖板外翻出来而引起了排放。所以其排放是由于外界刺激直接作用于刺丝囊，而不是通过神经细胞。神经的传导作用可能仅在大量的刺细胞的排放中起调节作用。已排放的刺丝囊其尖端不断地渗出液体，这种液体对被捕物具有麻醉及毒杀作用。有人用一种海葵Aiptasia，从其消化道内胃丝上收集大量的刺丝囊毒液进行分析，结果发现其中有四种蛋白质成分。再用这四种蛋白质成分对招潮蟹（Uca）及喇咕虾（Procambarus）做毒性实验，结果发现其中有的蛋白质成分有毒杀作用，有的蛋白质有破坏细胞膜及神经索传递动作电位的能力，有的蛋白质成分引起实验动物的强烈痉挛，这说明是通过神经系统的作用所引起。受刺激时刺细胞刺丝囊中的刺丝和毒液立即射出，此过程不可逆，一个刺丝囊只能使用一次，然后刺细胞退化。