植物細胞壁的主要功能包括：
支持和保護作用：細胞壁爲植物細胞提供結構支持，維持細胞的形狀和形態，保護內部原生質體免受外界環境的傷害。
維持細胞形狀和控制細胞生長：細胞壁通過增加細胞的機械強度，承受內部原生質體的膨壓，從而使細胞保持一定的形狀，並維持器官與植株的固有形態。細胞壁的鬆弛和不可逆伸展對細胞的生長起到控制作用。
物質運輸與信息傳遞：細胞壁允許離子、多糖等小分子和低分子量的蛋白質通過，參與物質運輸和降低蒸騰作用。細胞壁上的紋孔或胞間連絲對細胞間物質的運輸具有調節作用，並且是化學信號和物理信號傳遞的介質與通路。
參與細胞間的相互粘連：細胞壁中的某些成分參與細胞間的粘連，即“胞間連”，這有助於維持植物組織的完整性。
其他生理功能：細胞壁中的某些成分，如伸展蛋白和寡糖素，具有防病抗逆的功能，並參與調控植物的形態建成。此外，細胞壁中的酶類參與細胞壁高分子的合成、轉移、水解等過程。