肝细胞核大而圆，居中，直径5～11μm，常染色质丰富，异染色质少而分散，有1至数个核仁。肝的重要特点之一是多倍体肝细胞数量很大，双核细胞较多，应用流式细胞仪测定，成人肝的4倍体肝细胞占60％～70％，这可能与肝细胞长期保持多种活跃的功能有关，而且很可能与肝的潜在强大再生能力密切相关。核内有大小不等的颗粒均匀分布，即染色体，由脱氧核糖核酸（DNA）和蛋白质组成，在有丝分裂时DNA的量可增加1倍。再生和肝肿瘤时可见多核肝细胞，乃是细胞生长、分裂速度异常迅速所致。肝细胞的胞质呈嗜酸性，含有弥散分布的嗜碱性团块。电镜下，胞质内各种细胞器均丰富，堪称体内细胞之最。肝的生物化学功能都是由肝细胞执行的。
粗面内质网是成群分布于核周和线粒体周围，膜外附着核蛋白体，合成多种重要的血浆蛋白，包括白蛋白、纤维蛋白原、凝血酶原、脂蛋白、补体等，是肝细胞合成蛋白的基地。粗面内质网的发达程度反映着肝细胞的功能状态，各种损伤因子引起的肝细胞的损伤也可反映于粗面内质网，最常见的改变为膜上多聚核蛋白体解聚及脱颗粒。如四氯化碳中毒时引起肝细胞损害，可见粗面内质网膜上多聚合蛋白体解聚及脱颗粒，此时，蛋白质合成也骤降。
滑面内质网为许多散在的小管和小泡，其膜上有多种酶系规律地分布，如氧化还原酶系、水解酶系、合成酶系等。细胞摄取的有机物在滑面内质网进行连续的合成、分解、结合、转化等反应，包括胆汁合成、脂类代谢、糖代谢、激素代谢，以及从肠道吸收的大量有机异物（如药物、腐败产物等至少200余种化合物）的生物转化。
高尔基复合体：电镜下高尔基复合体由三种基本成分组成，即扁平囊泡、小泡和大泡。每个肝细胞大约有50个高尔基复合体。粗面内质网合成的蛋白质和脂蛋白中，一部分转移至高尔基复合体加工后，再经分泌小泡由血窦面排出。近胆小管处的高尔基复合体尤为发达，与胆汁排泌相关。
每个肝细胞大约有1000个线粒体，其共同基本形态结构特征是外被双层界膜——外界膜和内界膜。外界膜向线粒体内部伸展转折形成许多嵴；内界膜将线粒体分隔为内、外两室，外室介于内、外界膜之间，内室则围于内界膜之间，其中充满基质。线粒体基质内含有蛋白质（包括各种酶类、类脂质成分、DNA、RNA及核蛋白体），还有单核苷酸和辅酶，可以进行许多物质代谢，如氧化磷酸化、三羧酸循环等，并把放出的能量转换成ATP。在饥饿、急性缺氧、营养不良、肝炎、中毒或胆汁淤积时，线粒体急剧膨胀，出现巨大型线粒体；而在维生素B12或铁供应不足时，线粒体呈退化状。
此外，肝细胞富含溶酶体和过氧化物酶体（微体）、微粒体等。肝细胞中的糖原是血糖的贮存形式，受胰岛素和高血糖素的调节，进食后增多，饥饿时减少。
三、肝血窦与窦周隙
1．肝血窦
肝血窦位于肝板之间，通过肝板孔互相吻合成网状管道。窦壁由内皮细胞围成，窦内有定居的肝巨噬细胞，门静脉和肝静脉的血液，通过在门管区的小叶间动脉和小叶间静脉注入肝血窦，由于血窦内血流缓慢，血浆得以与肝细胞进行充分的物质交换，然后血流单向汇入中央静脉。肝血窦内皮细胞扁薄的胞质部分有大量的内皮窗口，构成筛板样结构，内皮细胞连接松散，常有0.1～0.5μm的细胞间隙，有的甚至可达1μm宽。内皮外侧无基膜，仅有少量网状纤维附着，使肝窦和Disse腔相连，故血浆可直接与肝细胞接触，有利于两者之间的物质交换。因此，肝血窦具有很高的通透性，除血细胞和乳糜微粒外，血浆的各种成分均可自由出入。
内皮细胞各种细胞器较少，最明显的特点是含有大量吞饮泡，其活跃的内吞功能在代谢和转运蛋白质、糖蛋白、脂蛋白等血浆成分中起重要作用。
枯否细胞（Kupffercell）是定居在肝血窦的巨噬细胞，其形态结构与内皮细胞明显不同，体积较大，形态不规则，有时又称星形细胞。表面有大量皱褶、微绒毛和小球状突起，以许多板状和丝状伪足附着在内皮细胞上，或穿过内皮窗孔和细胞间隙伸入窦周隙。有时可见枯否细胞游离于窦周间隙内，这说明它的变形游走能力很强。胞质内有发达的溶酶体、线粒体、内质网等，因有活跃的吞噬能力，故常见吞噬体和吞饮泡。枯否细胞由血液单核细胞分化而来，作为肝内卫士，在清除从门静脉入肝的抗原异物、清除衰老的血细胞、监视肿瘤等方面发挥重要作用。
肝血窦内还有较多自然杀伤细胞（NK细胞），称肝内大颗粒淋巴细胞或隐窝细胞，附着在内皮细胞或肝巨噬细胞上。细胞形态近似圆形，核呈肾形，常偏于一侧，胞质含较多溶酶体。此细胞构成了肝脏防御屏障的重要组成部分，在抵御病毒、细菌的感染，监视细胞突变，防止肝内肿瘤及其他肿瘤的肝转移等方面具有重要的作用。
2．窦周隙
窦周隙（perisinusoidalspace）为肝血窦内皮与肝板之间的狭小间隙，又称Disse间隙，是肝细胞和血液之间进行物质交换的场所。宽约0.4μm。由于肝血窦内皮通透性大，故窦周隙充满血浆，肝细胞血窦面的大量微绒毛便浸泡在血浆内，可以和血浆进行充分而高效的物质交换。窦周隙内有一种形态不规则的贮脂细胞，由Ito于1952年首先发现，故又称Ito细胞，因为它们存在于血管外，故又有间质细胞之称。它们有突起附于内皮细胞基底面和肝细胞表面，或伸入肝细胞之间。其最主要的特征是胞质内含有许多大小不一的脂滴，有的直径可达2μm，这种脂滴是细胞代谢产物而不是血液中摄取的。在HE染色切片中，贮脂细胞不易鉴别，用氯化金或硝酸银浸染法，或免疫组织化学法可清楚显示。贮脂细胞的功能之一是贮存脂溶性维生素A，人体摄取的维生素A的70％～85％贮存在贮脂细胞内，在机体需要时释放入血。贮脂细胞的另一功能是产生细胞外基质，窦周隙内的网状纤维即由它产生。贮脂细胞可摄取脯氨酸合成胶原。在慢性肝炎、慢性酒精中毒等肝脏疾病，贮脂细胞异常增殖，肝内纤维增多，可导致肝硬化。
四、胆小管与肝细胞的再生
1．胆小管
胆小管又名毛细胆管，是相邻肝细胞膜局部凹陷而形成的微细管道，在肝板内放射状走向肝小叶的周边并分支连接成网状，管径粗细较均匀，直径0.5～1μm。肝细胞的胆小管面形成许多微绒毛，突入管腔。靠近胆小管的细胞质呈细颗粒状，称小管周外胞质，它与胆汁分泌有关，故又称胆汁分泌器。靠近胆小管的相邻肝细胞膜形成由紧密连接、桥粒等组成的连接复合体，可封闭胆小管周围的细胞间隙，防止胆汁外溢至细胞间或窦周隙。当肝细胞发生变性、坏死，或胆道堵塞、内压增大时，胆小管正常结构被破坏，胆汁溢入窦周隙，继而进入血液，导致出现黄疸。
胆小管内的胆汁从肝小叶中央流向周边，汇入小叶边缘处由立方细胞组成的短小管道，称赫令管，它具有一定分泌和转运物质的功能。赫令管在门管区汇入小叶间胆管。有观点认为，赫令管上皮细胞分化程度较低，具有干细胞性质，在肝再生过程中能增殖分化为肝细胞。小叶间胆管向肝门方向汇集，最后在肝门处形成左、右肝管出肝，左、右肝管汇合成肝总管，再于胆囊管汇合形成胆总管。
2．肝细胞的再生
