La structure d'une cellule ciliée de la racine diffère des autres cellules de la racine en ce qu'elle a une extension longue et mince soutenue par la vacuole centrale, ce qui augmente considérablement sa surface. Comme les autres cellules de la racine, elle a une paroi cellulaire épaisse, une énorme vacuole centrale et est séparé des autres cellules racinaires par une fine couche de cytoplasme. Ces cellules végétales sont essentielles à l'obtention de l'eau du sol pour la photosynthèse.
Les plantes ont besoin d'eau à plusieurs fins, notamment la photosynthèse, qu'elles utilisent pour générer à la fois de la nourriture et des matériaux structurels pour la croissance. Cependant, l'eau sert à d'autres fins. Chaque cellule végétale vivante, comme celles de ses feuilles et de ses pousses, maintient sa rigidité grâce à la pression de l'eau, en utilisant la tension de ses grandes vacuoles centrales sur ses parois cellulaires extérieures résistantes pour conserver sa forme comme le fait un ballon en mylar. Il aide également à refroidir une plante en évaporant l'eau de minuscules trous sur la face inférieure des feuilles.
La photosynthèse et le refroidissement utilisent tous deux l'eau rapidement, cependant, les plantes ont besoin d'un approvisionnement constant en eau. Les cellules ciliées des racines aident à fournir suffisamment d'eau en faisant pousser de grandes et fines extensions, ce qui augmente considérablement leur surface. Cette augmentation de surface leur permet d'absorber l'eau beaucoup plus rapidement par osmose. La surface supplémentaire permet simplement à plus d'endroits pour que l'eau se diffuse à travers leurs membranes.