花药壁的结构与功能如下（从外到内）：

1、表皮（skin)

外壁具角质膜，含有孢粉素，有些植物的表皮上还有气孔器和毛状体。

2、药室内壁(endothecium)

在花药幼嫩时期，药室内壁细胞含有大量淀粉粒。当花药接近成熟时，细胞径向增大，储藏物质逐渐消失，细胞壁除外切向壁外其他各面壁产生不均匀的条状加厚，加厚的成分为纤维素，略有木质素。因此，药室内壁又称纤维层（fibrous layer)。同侧两个花粉囊交接处的药室内壁细胞，细胞壁无条状加厚，始终保持产生的拉力使花药在薄壁细胞处形成纵向裂口裂开，花粉弹散而出。在一些花药孔裂和闭花受精的植物中，药室内壁不发生条状加厚。

3、中层(middle layer)

当花粉囊内造孢细胞发育成花粉母细胞，再进入减数分裂时，中层内储藏物质被吸收，由于受到花粉囊内部细胞的增殖和体积扩大所产生的挤压，使中层细胞呈现扁平状。待花药成熟时，中层多已被吸收、解体并消失。少数植物如百合，花药中层细胞壁有一定程度的条状加厚，故成熟时，中层仍有部分保留。

4、绒毡层（tapetum)

绒毡层是花药壁的最内一层，具独特的分泌功能，它的作用对花粉粒的发育是必不可少的。绒毡层细胞较大，细胞器丰富，初期具单核，后来发生核分裂不伴随新壁的形成，故成为双核、多核或多倍体细胞，这些特性表明绒毡层具有高度的生理活性。此外，细胞中含有较多的RNA、蛋白质和酶，并有脂类、胡萝卜素和孢粉素等物质。绒毡层的物质为花粉粒的发育提供了重要的作用：分泌的胼胝质酶，能适时地分解花粉母细胞和四分体的胼胝质壁，使小孢子彼此分离；合成的蛋白质运送到花粉壁，成为花粉外壁蛋白，在与雌蕊柱头的相互识别中起作用；合成的孢粉素形成花粉粒壁物质，具有坚硬、抗性强的特性，若绒毡层发育不正常，常会出现雄性不育现象。