次生壁是细胞停止生长后，在初生壁内侧继续积累的细胞壁层。次生壁出现在初生壁之内，一般较厚，约5-10μm，而且坚硬，常出现在起机械支持和输导作用的植物细胞中，如导管，管胞，厚壁细胞、纤维细胞等。次生壁的主要成分除多糖外，还有木质素，木栓质，角质和蜡质等填充物，填充物的不同使壁的性质发生各种变化。

当细胞的伸长生长停止后，细胞壁仍可以继续生长加厚，这时生成的壁称为次生壁。次生壁在结构和组成上高度特化，与初生壁有很大的不同。次生壁比较厚并且多层沉积，具有比初生壁含量高得多的纤维素，而巨纤维素微纤丝的排列也比较有规律。在次生壁中含有木聚糖而不是像初生壁含有木葡聚糖。

次生壁常常含有木质素。木质素是一种不溶性的芳香类聚合物，由酚乙醇聚合而成。它们分泌到细胞壁后被过氧化物酶和漆酶所氧化。木质素在细胞壁中与纤维素紧密交联形成一个疏水的网并阻止细胞进一步伸长。木质素增加了细胞壁的机械强度以及对病原物的抵抗能力。对于动物来说木质素是难以消化的，因此，改良降低牧草中木质素的含量，可以增加草料的可消化性和营养。

常见的变化有：木质化，角质化，栓质化，矿质化。

（1）木质化。木质素填充到细胞壁内部的变化称木质化。木本植物根，茎内部许多起输导和支持作用的细胞，因填入木质素，硬度大为增加，从而加强了细胞的机械支持作用。

（2）角质化。角质化是细胞壁外覆角质的变化。角质是一种脂质化合物，它覆盖在叶片，幼茎的表面，可减少水分的蒸发，防止机械损伤和抵御某些微生物的入侵。

（3）栓质化。栓质化主要是由于木栓质渗入细胞壁而形成，通常发生在老根，老茎外侧细胞内，可使壁的透水，透气性降低，增强保护作用。

（4）矿质化。矿质化主要是由于细胞壁渗入矿质而形成，可增加组织结构的硬度，增强保护作用，主要在禾本科，莎草科的茎，叶的表皮细胞中存在。