Les vacuoles des cellules végétales remplissent les mêmes fonctions vitales de stockage des nutriments, de l'eau et des déchets que celles des cellules animales, mais elles sont beaucoup plus grandes car elles fournissent également une rigidité structurelle en combinaison avec les parois cellulaires de la plante. C'est pourquoi les plantes affamées d'eau s'affaissent ; leurs cellules se sont essentiellement dégonflées. Si une plante vivante mais fanée reçoit à nouveau suffisamment d'eau, elle retrouve sa rigidité d'antan au fur et à mesure que les vacuoles se remplissent.
En raison de la taille des vacuoles dans les cellules végétales, occupant souvent la majeure partie de l'espace dans chaque cellule, elles sont utilisées pour de nombreuses fonctions pour lesquelles les cellules animales utilisent d'autres organites. Par exemple, les vacuoles végétales ont tendance à être acides et contiennent des enzymes qui agissent comme celles des lysosomes des cellules animales. Ils contiennent également de nombreux composés importants dans la défense cellulaire. Parfois, ils sont même utilisés pour piéger des agents pathogènes et des substances toxiques. Leur importance dans les cellules végétales est beaucoup plus grande que dans les cellules animales.
Cependant, les vacuoles des plantes ont une variété au-delà des grandes vacuoles centrales remplies d'eau. De nombreux fruits et graines ont des vacuoles de stockage de protéines, par exemple. Certaines plantes utilisent même des vacuoles pour des mouvements défensifs rapides. Bien que les vacuoles des cellules végétales diffèrent grandement des vacuoles des cellules animales, elles présentent plusieurs similitudes avec celles des algues et même des levures.
