包裹虫体，也称表膜(pellicle)或质膜(plasma membrane)，电镜下可见为一层或一层以上的单位膜结构，其外层由嵌有蛋白质的脂质双分子层与多糖分子结合形成细胞被(cell coat)或糖萼(gdlycocalyx)，内层由紧贴的微管和微丝支撑，使虫体保持一定的形状。原虫表膜是其与宿主和外环境直接接触的界面并具有配体、受体、酶类和抗原等成分，参与原虫营养、排泄、运动、侵袭，以及逃避宿主免疫效应等生物学功能，对保持虫体的自身稳定和在与宿主的相互作用中具有重要的意义。

主要由基质、细胞器和内含物组成。基质均匀透明，含有由肌动蛋白和微管蛋白组成的微丝和微管，用以支持原虫的形态并与运动有关。大多数原虫有内、外质之分。外质透明，呈凝胶状，具有运动、摄食、营养、排泄和保护等功能;内质为溶胶状，细胞器、内含物和细胞核含于其内，是细胞代谢和营养存储的主要场所。
原虫细胞器的类型多样，有膜质细胞器，如线粒体、高尔基复合体、溶酶体和动基体(kinetoplast) 等，主要参与能量合成代谢。

由核膜、核质、核仁和染色质组成。核膜为两层单位膜，具微孔沟通核内外。核仁富含RNA，染色质含蛋白质、DNA 和少量 RNA。寄生的原虫多数为泡状核(vesicular nucleus)，染色质少而呈颗粒状，分布于核质或核膜内缘，只含1个核仁。少数纤毛虫为实质核(compact nucleus)，核大而不规则，染色质丰富，常具1个以上核仁。