Les cellules végétales d'un bulbe d'oignon manquent de chloroplastes car cette partie de la plante pousse sous le sol, ce qui la rend incapable d'absorber la lumière nécessaire à la photosynthèse. La plupart des structures souterraines des racines et des bulbes des plantes n'ont pas chloroplastes pour cette raison.
Bien que les cellules situées au sommet du bulbe qui pénètrent dans le sol puissent développer des chloroplastes, la fonction principale de ces cellules est de protéger la plante contre les agents pathogènes nocifs dans le sol et de stocker de l'énergie. Ces fonctions sont rendues possibles par la paroi cellulaire, la membrane cellulaire, le cytoplasme, le noyau et le grand vide de la cellule.
La microscopie optique rend le noyau d'une cellule d'oignon visible au bord du cytoplasme. La vacuole est visible au milieu de la cellule. Cette vacuole est transparente dans les cellules des oignons blancs, les rendant invisibles à la microscopie optique à moins qu'elles ne soient colorées. Les cellules d'oignons rouges sont naturellement pigmentées et ne nécessitent pas l'ajout d'un agent colorant.
Les meilleurs échantillons à observer au microscope optique sont préparés à partir de fines tranches de petits oignons fermes. L'orientation des cellules au microscope optique peut augmenter ou diminuer leur visibilité. Plus la lumière passe à travers, meilleure est la résolution.