Die Struktur einer Haarwurzelzelle unterscheidet sich von anderen Wurzelzellen dadurch, dass sie eine lange, dünne Verlängerung hat, die von der zentralen Vakuole getragen wird, die ihre Oberfläche stark vergrößert. Wie andere Wurzelzellen ist sie hat eine dicke Zellwand, eine riesige zentrale Vakuole und ist von anderen Wurzelzellen durch eine dünne Zytoplasmaschicht getrennt. Diese Pflanzenzellen sind wichtig, um Wasser für die Photosynthese aus dem Boden zu gewinnen.
Pflanzen benötigen für verschiedene Zwecke Wasser, insbesondere für die Photosynthese, die sie zur Erzeugung von Nahrung und Strukturmaterialien für das Wachstum verwenden. Wasser dient jedoch anderen Zwecken. Jede lebende Pflanzenzelle, wie die in ihren Blättern und Trieben, behält ihre Starrheit durch Wasserdruck bei, indem sie die Spannung ihrer großen zentralen Vakuolen an ihren harten äußeren Zellwänden nutzt, um ihre Form wie ein Mylar-Ballon beizubehalten. Es hilft auch, eine Pflanze zu kühlen, indem es Wasser aus winzigen Löchern auf der Unterseite der Blätter verdunstet.
Photosynthese und Kühlung verbrauchen jedoch beide schnell Wasser, sodass Pflanzen eine ständige Wasserversorgung benötigen. Wurzelhaarzellen helfen, ausreichend Wasser zu liefern, indem sie große, dünne Extensions wachsen lassen, die ihre Oberfläche dramatisch vergrößern. Durch diese Oberflächenvergrößerung können sie durch Osmose viel schneller Wasser aufnehmen. Die zusätzliche Oberfläche ermöglicht einfach mehr Platz für Wasser, um über ihre Membranen zu diffundieren.