Một số sinh vật nguyên sinh có thành tế bào, nhưng những sinh vật khác thì không. Sinh vật nguyên sinh có thành tế bào bao gồm tảo cát quang hợp, tảo đỏ và tảo lục, cùng với nấm Oomycota. Hầu hết các sinh vật nguyên sinh khác, chẳng hạn như tảo nâu và các sinh vật nguyên sinh giống động vật, thì không.
Các nhóm sinh vật nguyên sinh khác nhau có thành tế bào được cấu tạo từ các vật liệu khác nhau. Tảo lục và Oomycota có thành tế bào được làm ít nhất một phần từ xenluloza, giống như thành tế bào xung quanh tế bào thực vật. Tảo đỏ cũng có cellulose trong thành tế bào của chúng, nhưng thành tế bào cũng chứa canxi cacbonat. Các loại tảo cát, là thành phần chính của đất tảo cát, có thành tế bào làm bằng silica.